В Виленской операции приняли участие более половины всех войск русской действующей армии на австро-германском фронте (войска двух фронтов), а также главные силы германского Восточного фронта. Соотношение сил противников на главном боевом участке Виленской операции было следующим.
Германская Неманская армия (1‑й резервный корпус (2 дивизии), и армейская группа генерал-лейтенанта О. фон Лауенштейна (4 пехотных, 2 кавалерийские дивизии) противостояла русской 5‑й армии (5 пехотных, 5 кавалерийских дивизий) Северного фронта. По численности 5‑я армия, выдержавшая главную тяжесть летних боев в Прибалтике, фактически превратилась в корпус (до 40 тыс. штыков), усиленный конницей (13,6 тыс. сабель). На фронте Неманской армии активно действовать должна была группа О. фон Лауенштейна – она наступала в направлении на Двинск, нанося главный удар правым флангом на Уцяны.
Германская 10‑я армия (6‑й кавалерийский корпус генерал-лейтенанта О. фон Гарнье (3 кавалерийские дивизии и бригада 80‑й резервной дивизии), армейская группа генерала пехоты Й. фон Эбена (4 пехотных, 1 кавалерийская дивизии), армейская группа генерал-лейтенанта О. фон Гутьера (5 пехотных дивизий), армейская группа генерала пехоты К. фон Лицмана (5 пехотных дивизий) и армейская группа генерала пехоты А. фон Карловица (3,5 пехотной дивизии) – всего до 18 пехотных и 4‑х кавалерийских дивизий) должна была наступать на Вильно и Гродно. Противостояла этой группировке русская 10‑я армия (18,5 пехотной и 3,5 кавалерийской дивизии) Западного фронта, также слабого состава – 106 тыс. штыков. Германская 10‑я армия наносила в операции главный удар – севернее Вильно.
Германские 12‑я (9 пехотных дивизий) и 8‑я (8 пехотных дивизий) армии решали вспомогательные задачи – они противостояли русским 1‑й и 2‑й армиям (до 30 пехотных дивизий, общая численность которых была лишь около 150 тыс. штыков) Западного фронта.
Противник планировал нанести удар в наиболее слабое и уязвимое с оперативной точки зрения место русского боевого построения – встык Северного и Западного фронтов, прикрытый лишь кавалерийской завесой. Стык обороняли отряды генерал-лейтенантов Н.Н. Казнакова (костяк – 1‑я гвардейская кавалерийская дивизия) и М.С. Тюлина (костяк – 2‑я Кубанская казачья дивизия). Более того, даже эти отряды не были сведены в единую группу и подчинялись разным командованиям – отряд Н.Н. Казнакова – Северного, а М.С. Тюлина – Западного фронта. Вместе с тем, зная о стремлении германского командования оперировать именно на войсковых стыках, следовало уделить этому участку фронта повышенное внимание.
Ситуацию усугубляло отсутствие полноценных резервов за русскими 5‑й и 10‑й армиями. Данный период явился одним из наиболее тяжелых этапов в истории русской армии – ее маневроспособность и огневая мощь были в значительной мере подорваны, личный состав устал от оперативно-тактических неудач и длительного отхода.
С 9 августа германские войска продолжали развивать достигнутый успех, направив главный удар между р. Неман и Вилия. Это направление было усилено переброшенными в данный район 3‑й резервной (из Осовецкого района), 76‑й резервной (из Сувалкского района), 115‑й пехотной (с Французского фронта) дивизиями.
На данном этапе операции главные бои развернулись на р. Вилия. Сводка Ставки Верховного главнокомандующего сообщала: «Задерживая неприятеля в направлении к Вильне, наши войска оттянулись на оба берега р. Вилии». Генерал-квартирмейстер германского Восточного фронта М. Гофман записал применительно к 15 августа: «На нашем правом крыле русские продолжают отступать, на левом по направлению к Вильно нам приходится еще очень тяжело бороться…»
Неожиданно для противника, внеся этим коррективы в его оперативное планирование, 17 августа русские войска перешли в контрнаступление. Сводка Ставки сообщала: «На правом берегу Вилии наши войска успешно продвигались вперед, захватив у германцев четыре орудия и пулеметы». Особую роль в этих боях сыграл переброшенный в Виленский район Гвардейский корпус. На фронте этого соединения, как писал командующий лейб-гвардии Измайловским полком полковник Б.В. Геруа: «Крайним северным рубежом, до которого 17 августа дошли Измайловцы, были позиции впереди колонии Консыставо (верст 80 от Вильны). Здесь мы натолкнулись на крепко занятую и природно сильную позицию у д. Явнюны, сбить немцев с которой не удалось ни Преображенцам у Гудулина, ни Семеновцам, ни Измайловцам; эти три полка имели охватывающее положение, но противник всюду командовал со своих высот. Мы понесли чувствительные потери».
Лейб-гвардии Преображенский полк, 18 августа продвинувшись до Медзюки – Кобылишки, захватил 150 пленных.
К концу этого дня части 1‑й гвардейской пехотной дивизии выдвинулись на линию ф. Антонайце – д. Пацюны – Кобылишки.
18 августа развивалось наступление и на фронте 2‑й гвардейской пехотной дивизии. Части лейб-гвардии Московского полка захватили д. Контромишки и Поры, лейб-гвардии Гренадерского полка – д. Жиндули, лейб-гвардии Финляндского – после яростного боя овладели д. Содунишки, Повазареле.