Działania woj. na większą skalę rozpoczęły się najwcześniej w Prusach Wsch., gdzie 17.08 wojska ros. Frontu Pn.-Zach. pod naciskiem Francji mimo nie zakończonego rozwinięcia strateg. rozpoczęły operację zaczepną w celu zniszczenia 8 A niem. koncentrycznym uderzeniem ze skrzydeł siłami dwóch armii: 1 A od pn.-wsch. i 2 A od pd. Mimo sukcesów osiągniętych pod Gąbinem 1 A ros. wstrzymała dalsze natarcie na zdezorganizowaną 8 A niem. i przygotowywała się do zdobycia najpierw Królewca. Wykorzystując ten dogodny moment oraz brak współdziałania między armiami ros., Niemcy pod nowym dowództwem (gen. P. Hindenburg) zrezygnowali z wycofania się za Wisłę, przegrupowali gł. siły w kierunku pd. i w bitwie pod Sztymbarkiem (Tannenberg) 23-31.08 zadali klęskę 2 A ros. Operacja zaczepna woj. ros. w Prusach Wschodnich spełniła częściowo swe zadanie, zmuszając dowództwo niemieckie do przerzucenia kilku korpusów z zachodu na front wschodni. Dzięki temu Francja zdołała powstrzymać dalszy pochód Niemców w głąb własnego terytorium i zwyciężyć ich w bitwie nad Marną.

W Galicji wojska austro-węg. rozpoczęły 23.08 ofensywę, wykonując główne uderzenie na pn. w kier. Lublina i Chełma (1 i 4 A austro-węg.), osłaniając kierunki na Lwów i Halicz siłami 3 A austro-węg. i grupy armijnej Kovecsa. Po początkowym powodzeniu nad 4 i 5 A ros. austro-węg. zgrupowanie uderzeniowe zmuszone zostało do zatrzymania się na pd. od Lublina i Chełma na skutek przejścia do działań zaczepnych 3 i 8 A ros., które po przekroczeniu granicy 22.08 pobiły austro-węg. zgrupowanie osłonowe i 3.09 zdobyły Lwów. Próby dowództwa austro-węg. powstrzymania ofensywy ros. drogą przegrupowania sił i ściągnięcia z Serbii 2 A nie miały powodzenia. Przeważające siły ros. odniosły zwycięstwo w ciężkiej bitwie 06-11.09 pod Gródkiem Jagiellońskim. Dowództwo austro-węg. zmuszone zostało do wydania 11.09 rozkazu ogólnego odwrotu na linię Sanu, następnie Dunajca. W pościgu wojska ros. otoczyły 18.09 twierdzę Przemyśl, a w ślad za cofającym się nieprzyjacielem skierowało kawalerię. Na skutek poniesionych strat oraz zakłóceń w zaopatrzeniu wojska ros. w połowie września wstrzymały dalsze natarcie. Tzw. bitwa galicyjska zakończyła się całkowitą klęską wojsk austro-węg., doprowadziła do zaostrzenia się sprzeczności wewnętrznych w monarchii austro-węgierskiej, zepchnęła ją do roli siły pomocniczej Niemiec w następnych latach wojny.

Po zwycięskiej bitwie w Galicji dowództwo ros. zamierzało przejść do ofensywy na kierunku berlińskim, koncentrując w tym celu duże siły w wielkim łuku Wisły. Została ona jednak uprzedzona w końcu września koncentrycznym natarciem silnych zgrupowań niem. z Pomorza, Wielkopolski i Śląska. W rezultacie ciężkich walk toczonych ze zmiennym powodzeniem (warszawsko-iwangorodzka (dęblińska) i łódzka operacja) obie strony wykrwawiły się i przeszły do obrony na linii rzek: Bzura, Rawka, Nida i Dunajec.