11 ноября Девятая армия нанесла удар по 5-му Сибирскому корпусу, обрушив на его чересчур растянутые и неукрепленные позиции всю мощь своей артиллерии. Между сибиряками и остальной частью Второй армии, уже продвинувшейся на некоторое расстояние в направлении немецкой границы, образовался пятидесятикилометровый разрыв. Хотя на этом фронте русская армия численно превосходила германскую, имея двадцать четыре дивизии против пятнадцати, у немцев было позиционное преимущество, и они им воспользовались. Только на четвертый день их наступления, которое иногда называют Второй битвой за Варшаву, в Ставке расценили эту ситуацию как кризисную. К счастью, русское командование сразу признало, что ситуация может быть сохранена только поспешным отступлением. Приказ выйти из боя был выполнен весьма эффективно. За два дня форсированного марша Вторая русская армия отступила к Лодзи, крупному городу хлопкового ткачества, железнодорожному центру, набитому припасами. В результате получилось, что немцы "свернули не на ту дорогу". Русские войска вышли во фланг противнику с севера и с юга, и три немецкие резервные дивизии на некоторое время оказались в окружении. Их с трудом удалось выручить: солдаты были уверены, что уже захвачены в плен и что поезда посланы по приказу русской Ставки из Лодзи, чтобы отвезти их в неволю.
Лодзинская операция завершилась 23 ноября. Она не принесла ни поражения русским, ни победы немцам. Людендорфу все-таки удалось представить ее победой немецких войск и таким образом добиться от Фалькенгайна передачи ему четырех германских корпусов. 2-й и 12-й армейские, 3-й и 21-й резервные корпуса были переведены с запада на восток для использования в операциях в северном секторе в качестве Десятой армии. Еще один корпус, 24-й резервный, прибыл из Франции, чтобы присоединиться к австрийцам в южном секторе. Развертывание пополнений на севере было ошибкой. В течение декабря они привлекались для участия в серии фронтальных атак, итогом которых стал захват Лодзи 6 декабря, но выдохлись после 50-километрового продвижения к рекам Равке и Бзуре, небольшим притокам Вислы юго-западнее Варшавы. Эта местность была превосходна для наступательных операций — широкие пахотные равнины, где в 1939 году польской армии удалось провести свою единственную успешную контратаку против гитлеровского блицкрига. Но эти места так же хорошо подходили для обороны в окопах; русские прекрасно умели это делать. Натолкнувшись на русские окопы, немцы также выкопали траншеи. В итоге приход зимы застал центральный сектор Восточного фронта полностью неподвижным. Фронт оставался замороженным, как физически, так и в военном плане, до следующего лета.