Корпус Щербачёва вошел в состав 3-й армии генерала Н. В. Рузского, которая составляла вместе с 8-й армией А. А. Брусилова левое крыло Юго-западного фронта. В начале августа 1914 г. он начал наступление против ключевых сил австро-венгерской армии. Поскольку противник сосредоточил большую часть своих войск севернее, то там и закипели ожесточенные бои. Первые дни 3-я и 8-я армии продвигались, не встречая сопротивления противника. В действительности австрийцы недооценили наступление русских в этом районе, а потому сосредоточили здесь меньшие силы. Лишь 13–14 (26–27) августа прогремело крупное сражение на р. Золотая Липа: 3-я армия неожиданно для себя столкнулась с противником и, нанеся ему поражение, заставила его отойти. В первый день боев особый успех имел 9-й корпус, а именно его 42-я дивизия, которая разбила вражеский полк, захватив 400 человек пленными и 6 орудий. Войска Щербачёва шли по пятам разбитых австрийцев, захватывая брошенные орудия и зарядные ящики. 16 (29) августа началось решительное сражение на р. Гнилая Липа, в котором 3-я армия (при поддержке войск Брусилова) также одержала решительную победу. Корпус Щербачёва доблестно сражался, отбив все атаки противника.
Этот успех открыл дорогу на Львов, а также спутал карты австрийцам, наседавшим севернее на нашу 5-ю армию. Однако генерал Рузский проявил нерешительность: он думал, что противник собирается оборонять Львов, при этом он медлил оказать помощь соседней армии П. А. Плеве, ударив на северо-восток во фланг и тыл бьющимся здесь австрийцам. К сожалению, в годы Первой мировой русское командование очень часто увлекалось захватом географических объектов, забывая о том, что основной целью должен быть разгром вражеских армий.
Пока Рузскому мерещились крупные силы врага во Львове, генерал Д. Г. Щербачёв вышел к городу и занял его 21 августа (3 сентября). Как он вспоминал в дальнейшем:
«Весть о взятии Львова быстро стала самой громкой сенсацией на тот момент. Однако разрекламированная в прессе победа еще не принесла долгожданного разгрома австрийцев. Они по-прежнему продолжали наседать на 5-ю армию, а потому войска генерала Рузского сразу же по взятии Львова были развернуты севернее и получили приказ наступать на Раву-Русскую. В это время и австрийцы перегруппировались, надеясь одержать реванш: они направили два мощных удара по крайним флангам 8-й и 3-й армии. Однако победы им одержать не удалось. 24 августа (6 сентября) началось известное Городокское сражение, где изначально у австрийцев было численное превосходство. Однако в русскую армию прибывали пополнения, да и после занятия Львова наш моральный дух был выше, нежели у деморализованного противника».
Кровавое воскресенье 9 января 1905 года. Художник В. Маковский. 1905 г.