Отсутствие должной координации частей со стороны главкома Северо-Западного фронта Жилинского и несогласованность в действиях Ренненкампфа и Самсонова позволили Гинденбургу разбить русские армии поодиночке и практически свести на нет достигнутые успехи русского оружия в Восточной Пруссии. Вместо того, чтобы быстро двигаться на юг для соединения с армией Самсонова, войска Ренненкампфа, придерживаясь поставленной Жилинским задачи, медленно продвигались в сторону Кенигсберга, увеличивая и без того большой разрыв, около 90 км, со 2-й армией. Самсонов, с трудом продвигаясь по сильно заболоченной местности, также все более уклонялся на запад, растянув армию в линию на 210 км без резервов, снабжения, устойчивой связи; идя вслепую, без разведки, не зная, где находится противник, переговариваясь по радио со штабами открытым текстом.
Гинденбург, сосредоточив основные силы против 2-й армии, обрушился на нее всей своей мощью. 13—18 (26—31) августа под Сольдау русские корпуса были разбиты, разрозненные остатки их отступили за реку Нарев. А. Самсонов, оказавшийся в окружении, утратил управление войсками и, предпочтя смерть позору неминуемого плена, застрелился. Разгромив 2-ю армию, германские войска перешли в наступление против Ренненкампфа и вынудили его отступить из Восточной Пруссии. Блестяще начатая восточно-прусская операция окончилась провалом. Россия выполнила обязательства перед союзниками дорогой ценой: 200 тыс. русских солдат и офицеров погибли в боях, 60 тыс. оказались в плену. Генерал Я. Жилинский был отстранен от должности, и на его место был назначен генерал Н. Рузский. Позднее был отправлен в отставку Ренненкампф.
В то время, когда в Восточной Пруссии разворачивались трагические события, на Юго-Западном фронте русские войска вели успешное наступление против Австро-Венгрии. Четыре армии фронта (3, 4, 5 и 8-я) были развернуты на территории в 400 км от Ивангорода до Каменец-Подольска. Нанося концентрические удары с севера и востока, русские войска должны были, взяв в « клещи » весь район между Перемышлем и Львовом, захватить Галицию. Со своей стороны австрийцы силами четырех армий планировали вторжение в Польшу с целью разгрома русских войск, расположенных в междуречье Вислы и Буга.
10(23) августа произошло столкновение противников у городка Красник, переросшее позднее в грандиозную Галицийскую битву. В ходе упорных боев русские прорвали оборону австрийцев и 20 августа (3 сентября) взяли Львов. Спустя еще два дня 8-я армия генерала А. Брусилова заняла хорошо укрепленную крепость Галич, в которой австрийцы бросили много тяжелой артиллерии и снаряжения. В ходе Галицийской битвы героически погиб, впервые применив воздушный таран и сбив самолет противника, выдающийся русский военный летчик штабс-капитан П. Нестеров [8] .