Атака началась в 10 утра 19 апреля (2 мая) с артподготовки, которая продолжалась весь день и значительную часть ночи. Час за часом немцы бомбардировали недостаточно укрепленные линии обороны русских. В силу целого ряда причин укрепления русских войск были очень слабы. Прежде всего, офицеры и солдаты в равной степени разделяли презрительное отношение к их возведению, что ассоциировались у них с неудачами в Маньчжурии во время Русско-японской войны и с отсутствием наступательного порыва [Брусилов 1971 (1930): 142-143]. Весеннее таяние снега привело к тому, что окопы наполовину затопило водой, а другие сооружения поспешно возводились еще во время прошлогоднего наступления. Попытки укрепить оборону дали мало результатов, частично потому, что, когда ранее той весной 10-й корпус запросил помощи, чтобы возвести вторую линию окопов, высшее командование ответило, что если у них достаточно людей, чтобы заботиться о таких вещах, то хватит их и для того, чтобы нацелить усилия на другие сектора фронта. Два полка этого корпуса были приданы армиям, которые должны были осуществить вторжение на Карпаты [Stone 1999 (1975): 135-136]. Командующий 3-й армией генерал Радко-Дмитриев знал, что у него не хватает резервов и что противник сосредотачивает силы по другую линию фронта. Командующий Юго-Западным фронтом генерал Иванов игнорировал просьбы Радко-Дмитриева о помощи и продолжил отправлять людей на Карпаты для весеннего вторжения [Брусилов 1971 (1930): 126]. Проблемой также была нехватка снарядов. 3-я армия имела (по крайней мере, на бумаге) запас примерно в 400-500 снарядов на орудие. Это количество, пусть и меньшее, чем имелось на тот момент у немцев, все же не было катастрофичным. Другие воюющие стороны смогли держать оборону с меньшими количествами в ходе войны. Но отдельные части и батареи во время войны были склонны припрятывать боеприпасы про запас. В результате орудия, помещенные в самые горячие точки сражения, в самое неподходящее время оставались без снарядов[115]
. Артиллерия противника, не опасаясь угрозы контрбатарейного огня, поливала смертоносным ливнем русскую пехоту. В довершение ко всем бедам русская армия приняла на вооружение практику размещать большое количество солдат в окопах на переднем крае, вместо того чтобы оставлять на линии фронта тонкие прослойки и создавать дополнительные укрепления для эшелонированной обороны. Поэтому первый день оказался очень кровопролитным, как впоследствии и все сражение.Наутро следующего дня, 20 апреля (3 мая), немецкие и австрийские подразделения предприняли атаки с участием артиллерии и пехоты на самой северной оконечности зоны военных действий, возле Тарнова. Атака не увенчалась успехом, отчасти потому, что русская артиллерия не была выбита при первом артобстреле в этом секторе и вступила в бой, обороняя пехоту на переднем крае. Другим секторам повезло меньше. Позднее в тот же день немецкие и австрийские войска прорвали оборону возле Громника (в 35 километрах к северу от Горлице) и вошли в сам Громник. Радко-Дмитриев запросил подкрепление, но направил ему Иванов лишь 3-й Кавказский корпус. Иванов, в свою очередь, запросил поддержку с других фронтов, однако ему придали только 13-ю Сибирскую дивизию с Северо-Западного фронта. После этого великий князь Николай Николаевич сообщил ему: «Вы должны изыскать способы подкрепления угрожаемых секторов собственными средствами Юго-Западного фронта» [Ростунов 1976:240]. В условиях прорыва линии фронта и отсутствия резервов, способных остановить вторжение противника, Радко-Дмитриев и Иванов вынуждены были или командовать отступление, или поставить под угрозу окружения соседние части на севере и на юге. Выбрав первое, 23 апреля (6 мая) они отступили на новую линию фронта вдоль реки Вислока, примерно в 25 километрах к востоку от прежних позиций. Проблемой изначального поражения у Горлице были не снаряды или моральный дух, а ситуация в штабе. Дурное управление резервами явилось (по крайней мере, так считал генерал Брусилов) «преступным недомыслием» [Брусилов 1971 (1930); Knox 1921, 1: 222].