Не следует искать в наступлении Юго-Западного фронта сложные стратегические замыслы. Брусилову поручено произвести демонстрацию, а проведение основной операции возложено на Эверта. Поэтому Брусилов готовит серию прорывов, поручив основную роль 8-й армии, соседке Эверта. Он не предполагает проведения глубокой операции. Этого от него никто и не требует. Но в проведении этой операции чувствуется твердая рука. Артиллерийская подготовка начинается одновременно по всему фронту. Все армии должны демонстрировать высокую активность, приковывая к своему участку фронта максимум неприятельских сил. 4 июня должны атаковать 11-я и 9-я армии, 5-го — 8-я, а 6-го — 7-я. Похоже, этой серией последовательных ударов Брусилов рассчитывает ввести противника в заблуждение. Как только 11-я и 9-я армии отвлекают на себя резервы противника, 8-я и 7-я, в свою очередь, переходят в наступление. Этот метод последовательных ударов, наносимых в разных направлениях, приносит результат, благодаря ему инициатива долго остается в руках Брусилова. Русские армии маневрируют, успешно отражают контрудары, умело производят перегруппировки, умеют использовать достигнутый успех. Артиллерия меткостью стрельбы компенсирует свое недостаточное количество. Кавалерия, когда ее используют массами и в конном строю, всегда приносит победу. К сожалению, командование не всегда умеет использовать ее с максимальной отдачей, и многие кавалерийские дивизии не вводятся в бой. Генералы Каледин, Лечицкий, Сахаров, Щербачев в целом показали себя на высоте поставленной задачи.
8-я армия, которой предстоит наносить главный удар, должна действовать в направлении Луцка и Владимира-Волынска, 11-я и 7-я — в направлении Львова, а 9-я — к Станиславу. Подготовка в наступлению ведется тщательно, артиллерия многочисленна, имеет достаточно снарядов и действует в тесной связи с пехотой, хорошо вооруженной, обученной, с высоким моральным духом.
С 1 июня по всей линии фронта артиллерия начинает мощную подготовку. Она проделывает огнем бреши в обороне противника. В статье, вышедшей в 1948 г., советский полковник Гарук дает несколько уточнений относительно ее использования. «Артиллерийская подготовка проводилась одновременно на очень большом фронте — фронте четырех армий. Так противник не мог определить направление главного удара, наносить который должна была 8-я армия. Перед началом наступления Брусилов разослал подробные инструкции о том, как вести наступление. В них была вновь подчеркнута необходимость тесного взаимодействия между пехотой и артиллерией. Командование артиллерией было централизованно. Группировки, объединявшие по несколько групп, были поставлены под начало командующих артиллерией армейских групп. Батареи были приданы непосредственно пехотным полкам. Орудия поставлены максимально близко к позициям противника. Все артиллерийские подразделения участвовали в установлении координат целей. Выявленные узлы сопротивления наносились на карты, раздаваемые одновременно командирам рот и командирам батарей. Поручаемые задания были точно сформулированы, вопрос взаимодействия решен на месте и осуществлен в ходе сражения наложением наблюдательных пунктов. Артиллерийские офицеры связи двигались вперед вместе передовыми частями. Атаке предшествовал массированный передвижной огонь, а сопровождалась она защитным огнем. Действия артиллерии 9-й армии и сегодня представляют интерес. За время артподготовки, продолжавшейся шесть часов, артиллерия дважды переносила огонь на тылы, чем вводила противника в заблуждение и вынуждала преждевременно раскрывать свои артиллерийские позиции и план ведения огня пехотой. Результатом стало своевременное подавление главных огневых точек противника. Успешные действия артиллерии и тесное взаимодействие между ней и пехотой лежат в основе громких побед, одержанных 8-й и 9-й армиями».
4 июня на фронте протяженностью 400 км внезапно начинается битва. В этот день две армии, 11-я и 9-я, переходят в наступление. В первой основная роль отведена 6-му армейскому корпусу; ему не удается выполнить поставленную задачу, но 3-я пехотная дивизия прорывает фронт у Сопанова. Сахаров немедленно вводит в прорыв свои резервы. 15-го 11-я армия берет Береше, Заамурская кавалерийская дивизия преследует противника и врывается в Радзивилов. В 9-й армии главную атаку на Черный Поток производит 11-й армейский корпус (граф Баранцев); она увенчивается успехом. Так же как атака 41-го армейского корпуса, Белкович овладевает неприятельскими позициями на Онуте. Прорыв осуществлен, и Лечицкий наносит армии Пфланцер-Балтина одно из самых памятных поражений за войну. 10-го, при Окне, эта армия разрезана надвое. Продолжая преследование противника, 11 июня 9-я армия доходит до Залещиков и в ночь с 17-го на 18-е, форсировав Прут, овладевает Черновицами, довершая разгром 7-й армии. Противник потерял 70 тыс. человек, в том числе 37 тыс. пленными. Потери 9-й армии составили 14 тыс. человек.