2‑я армия с ходу вступала в бой, атакуя в направлении на Сморгонь. Наступление германской 3‑й кавалерийской дивизии и приданных частей от Вилейка на Молодечно привело к встречному бою с частями русского 27‑го армейского корпуса. Оттеснив батальон 1‑й стрелковой бригады, немцы овладели северным берегом р. Уша, но дальнейшее их наступление было остановлено. Однако противник подошел к Молодечно на расстояние 3–4 км.
Вечером 4 сентября Ставка отдала распоряжение, согласно которому 10‑я армия должна была, отойдя на виленские позиции, сосредоточить на своем правом фланге максимальные силы дня нанесения энергичного удара переправившимся (в районе Михалишки), на левый берег Вилии войскам неприятеля, а 2‑я армия должна была продолжать наступление на Сморгонь. 10, 1, 4 и 3‑й армиям предписывалось отойти на линию Михалишки – Ошмяны – Новогрудок – Барановичи – район оз. Выгоновское, приняв самые энергичные меры к освобождению участка Свенцяны – Михалишки для установления непосредственной связи с Северным фронтом. 29‑й армейский корпус, сосредоточившись в Полоцке, входил в состав 5‑й армии. Туда же перебрасывался и 21‑й армейский корпус.
Первостепенные активные задачи возлагались на 2‑ю армию и группу В.Е. Флуга. Так, приказ главнокомандующего армиями Западного фронта гласил: «…командующему 2‑й армией ставлю первоначальной его задачей решительным наступлением корпусов его армии отбросить противника к северу за озерное пространство и овладеть линией Кобыльник, Нестанишки, выдвигая вперед свой правый фланг. Всю кавалерию в составе трех дивизий направить на свой правый фланг с целью отбросить конницу противника к западу от линии Придруйск, Поставы, Кобыльник, очистив от его разъездов все пространство к югу от этой линии, прикрыть железную дорогу Вилейка, Полоцк и войти в связь с конницей генерала Казнакова. 10‑й армии, продолжая развитие наступления группой генерала Флуга, отбросить противника за Вилию, овладеть ее левым берегом от Быстрица до Нестанишки; для усиления группы генерала Флуга командующему 10‑й армией одновременно с отходом вывести возможно более сильные резервы, направить их преимущественно на правый фланг генерала Флуга. От всех войск 2‑й армии и группы генерала Флуга… требую проявления наибольшей энергии, решительности и самоотверженности при выполнении возложенной на них ответственной задачи».
4 сентября начала активно действовать и кавалерия 5‑й армии Северного фронта. Отряд Н.Н. Казнакова (1‑я гвардейская, 5‑я кавалерийская дивизия и Уссурийская конная бригада – всего 58 эскадронов и 36 орудий) предпринял наступление на Видзы.
5 сентября пал г. Вильно. Но в тот же день на фронте 2‑й армии части 27‑го армейского корпуса начали наступление на север от Молодечно и, оттеснив части германской 3‑й кавалерийской дивизии, закрепились на фронте Великое село – мост через р. Уша – ф. Огородники. 4‑й Сибирский армейский корпус достиг района Крево, а 36‑й армейский корпус занял район Солы, оттеснив спешенные части германской 4‑й кавалерийской дивизии и серьезно потрепав 17‑й и 18‑й драгунские полки. 14‑й армейский корпус двигался из Ивье на Воложин, а 13‑я кавалерийская дивизия достигла района Крево – Вербушки.
На фронте русской 10‑й армии 1‑й конный корпус продолжал действовать против частей германской 2‑й пехотной дивизии, перешедшей к обороне. Увидев опасность со стороны группы В.Е. Флуга, германское командование усиливало части 2‑й и 58‑й пехотных дивизий – на данный боевой участок перебрасывались 31‑я пехотная дивизия (разворачивавшаяся южнее Завельцы), дивизия Ценкера (выдвигавшаяся к Михалишки) а также 77‑я и 115‑я дивизии. Части 3‑й гвардейской пехотной дивизии из состава группы В.Е. Флуга проявляли повышенную наступательную активность. Полки этой дивизии (особенно лейб-гвардии Волынский) дрались штыками и имели тактические успехи.
3‑й Сибирский армейский корпус, атакованный с севера 42‑й пехотной, 10‑й ландверной пехотной и 75‑й резервной дивизиями немцев, отошел на фронт Быстрица – Новосады. На поддержку корпусу была выдвинута 2‑я бригада 2‑й гвардейской пехотной дивизии и один полк 8‑й Сибирской стрелковой дивизии.
Остальные войска русской 10‑й армии успешно выполнили первую и наиболее трудную задачу по отходу из сформированного противником полукольца.
6 сентября в районе Молодечно русские выбили немцев из д. Лебедево и Мороски. 4‑й Сибирский армейский корпус к вечеру достиг района Зарудичи, а 36‑й армейский корпус продолжал теснить противника на север и северо-восток.
7 сентября 27‑й армейский корпус усилил натиск, и к вечеру его частями были заняты д. Заболотье и ф. Огородники. Русским удалось серьезно потрепать 7‑й конно-егерский, 23‑й и 24‑й драгунские и 4‑й уланский полки противника. Были захвачены 30 пленных (в т. ч. 2 офицера), 6 пулеметов и 1 орудие. Дивизии 4‑го Сибирского армейского корпуса наступали: 10‑я Сибирская стрелковая на Заскевичи, а 9‑я Сибирская стрелковая – на Сморгонь.