После боев 25 дек. и 16 янв. на линии Иоганисбург, Лискен, Винцента часть русских сил (одна дивизия) отошла на Осовец, войдя в состав ее гарнизона, части же 10-й армии, занимавшей Иоганисбург, теснимые противником, обнажали ст. Граево, еще не закончившую эвакуацию, и правый фланг левофланговых частей армии. Комендант Осовца организовал граевский отряд из состава гарнизона под нач. полк. Катаева, который и занял Граево, где и укрепился с целью преградить шоссе Щучин — Граево — Грайгород, которыми мог воспользоваться противник для своих передвижений по фронту. С этого дня, 30 января, началась широкоактивная работа гарнизона на всем пространстве от Граева до форта Заречного (25 верст), где был создан ряд укрепленных позиций, из коих ближайшая к крепости Сосненская позиция являлась уже передовой и могла получать поддержку крепостной тяжелой артиллерии. Этой упорной борьбой за впереди лежащую местность удалось оттянуть на себя значительные силы немцев и заставить (в силу опыта неудачной 1-й бомбардировки в сентябре 1914 года) подвести до 68 тяжелых, осадного типа, орудий, в том числе 16-го калибра 8 дм, 16–12 дм и 4–16 дм. Несмотря на ничтожный плацдарм, представляемый крепостью, эта вторая бомбардировка, начатая 9 февр. и длившаяся до начала марта, нимало не повлияла на сопротивляемость крепости. Судя по донесениям, вот какие результаты достигнуты противником за месячный срок: сохранены все бетонные постройки жизненного и боевого характера, вследствие чего гарнизон, расположенный в фортах и плацдарме, понес ничтожные потери; все старания немцев разрушить (как выразился прибывший на фронт император Вильгельм в одном из своих приказов) игрушечную крепость в течение 10 дней не привели к указанной цели. По результатам бомбардировки с уверенностью можно сказать, что крепость Осовец выдержит еще такую же бомбардировку, при которой число выпущенных снарядов доходило до 80 000. Таким образом, надлежаще организованная и искусно веденная оборона Осовца (комендант арт. ген. Бржозовский) при наличии соответственно устроенных бетонных казематированных сооружений не убоялась 42-см мортир и 30,5-см гаубиц в противность бельгийским крепостям, но, подобно Вердену, подтвердила, что «долговременная фортификация в мировую войну выдержала экзамен». В описании обороны Осовца (М. Свечников и В. Буняковский) сказано: «Осовец первый развенчал сложившееся убеждение о действии немецкой тяжелой артиллерии и доказал, что пока гарнизон крепок духом, ничто не может заставить сдать крепость». Не то же ли показал и Ивангород? Необходимо добавить, что противник не преминул действовать и удушливыми газами, но сам от них гиб (до 1000 человек) и успеха не достиг вследствие отчаянных контратак гарнизона. Повторные его штурмы отбивались с большими потерями, а попытки обойти крепость с севера и юга не увенчались успехом, своевременно предупреждаемые фланговыми же операциями гарнизона, который протянул свой фронт за Бобром почти на 48 верст. Упорная защита передового правобережного плацдарма глубиной до 12 верст увеличила силу фронтального сопротивления крепости и создавала крайне благоприятные условия к переходу в наступление в чрезвычайно важном направлении на Граево — Лык, вразрез между группами противника, действовавшего против соседних с крепостью армий. Осовец заслонил собой 50-верстный интервал между армиями фронта и оказал им поддержку под искусным и мужественным руководством коменданта ген. (артиллериста) Бржозовского, сменившего ген. Шульмана, столь же доблестно отбившего в 1914 году первый 4-дневный штурм. По приказу Главн. командования 9 авг. 1915 г. в 11 час. ночи гарнизон покинул крепость, составив сводный корпус под командой того же ген. Бржозовского, уничтожив крепость, и занял полевую позицию в 13 верстах к востоку.
Оборона «игрушечной крепости» Осовца столь же блестяща, как и оборона французами большой маневренной крепости Верден, и роль, ею сыгранная в тактическом и в стратегическом отношениях, оправдала, в свою очередь, произведенные на сооружение ее издержки и те жертвы, какие понес ее доблестный гарнизон.