С подходом группы Кёвесса к месту сражения соотношение сил менялось в пользу австрийцев, что давало Брудерману шанс на победу. Кроме того, к Львову уже подходили передовые дивизии 2-й армии Э. фон Бём-Эрмолли, перебрасываемые из Сербии. Однако слабым местом австрийского плана, рассчитанного на уничтожение 3-й русской армии одновременным ударом по фронту (3-я австрийская армия) и флангам (группа Кёвесса), являлось то обстоятельство, что по пятам за Кёвессом двигалась еще одна русская армия — 8-я. В ночь на 15-е число корпуса генерала Брусилова бросились на северо-запад, вслед за врагом. Форсированный марш, предпринятый старым кавалеристом, немедленно принес свои плоды: днем 15 августа группа Кёвесса (три корпуса и три кавалерийские дивизии) была последовательно разгромлена частями 8-й армии в сражении у Подгайцев.

Перейдя с боем реку Золотая Липа, расположенную в двадцати верстах восточнее Гнилой Липы, части 8-й армии стали подтягиваться к месту главного сражения. 17–18 августа 8-я русская армия вела сражение на реке Гнилая Липа, в то время как несколько севернее, в верхнем течении Гнилой Липы и Буга, 3-я русская армия вновь, уже во второй раз за три дня, громила главные силы генерала Брудермана. На третий день сражения на Двух Липах австрийцы стали отступать, и теперь русские приступили к преследованию, захватывая массу пленных (только 8-й армией было взято более 20 тыс. чел.) и трофеев (до 70 орудий).

Еще до начала сражения на Гнилой Липе командарм–3 Рузский получил указание начальника штаба Юго-Западного фронта М.В. Алексеева о немедленном движении на север, в тыл 4-й австрийской армии, теснившей 5-ю русскую армию. Наступать на Львов должна была 8-я армия Брусилова. Однако командарм–3 пролонгировал указания Алексеева и продолжил движение на Львов. В свою очередь, командарм–8 получил указание штаба фронта об осаде считавшегося крепостью Львова с юга. Движение 3-й и 8-й армий на Львов и рубеж реки Днестр лежало в самом плане их развертывания, так как предполагалось, что именно здесь будут сосредоточены главные силы неприятеля. Но теперь, когда выяснилась ошибка предвоенного планирования, штаб фронта стал сдвигать 3-ю армию на северо-запад, выдвигая на линию Львова 8-ю армию. Неподчинение генерала Рузского директиве фронта путало все планы М.В. Алексеева, уже замыслившего операцию на окружение всех австрийских войск, стоявших на Галицийском театре.

21 августа части 3-й армии вошли в оставленный противником Львов, и лишь теперь Рузский намеревался приступить к исполнению приказа Алексеева. Однако австрийцы предупредили честолюбивого командарма–3: 4-я австрийская армия сама надвигалась на 3-ю русскую армию с севера, в то время как 3-я австрийская армия готовилась к контрудару с запада. Оказавшись меж двух огней, генерал Рузский немедленно потребовал помощи от соседей. В результате 8-я армия двинулась дальше на запад, к Городокским позициям, где укреплялись оставившие столицу Галиции и избегнувшие окружения части 3-й австрийской армии. Тем самым 8-й русской армии предстояло сразиться с 3-й австрийской армией, остатками группы Кёвесса и подходившей с Балканского фронта 2-й австрийской армией.

Галич-Львовская наступательная операция завершилась 22 августа взятием Галича частями 24-го армейского корпуса А.А. Цурикова. Тем самым, помимо трофеев, высвободился целый корпус, который двинулся на соединение с главными силами 8-й армии. Около 40 орудий стали трофеями победоносных русских войск. 24-го числа 8-й корпус ген. Р.Д. Радко-Дмитриева вошел в Миколаев.

26 августа три русские армии северного крыла Юго-Западного фронта (9-я, 4-я и 5-я) перешли в наступление. Но до того времени, как им удалось бы вырвать победу от Люблина до Перемышля, 3-я и 8-я армии должны были продержаться, так как в сложившейся конфигурации фронта единственным шансом для австрийцев в отношении перелома операции в свою пользу представлялся разгром 3-й и 8-й русских армий до подхода к ним армий северного крыла. Чтобы не допустить этого, в районе Городка русская 8-я армия сковала наступательным боем вдвое превосходящего противника: 2-ю (в нее влилась группа ген. Г. Кёвесс фон Кёвессгаза) и 3-ю неприятельские армии. В задачу Брусилова входило удержаться, пока армии северного крыла не опрокинут врага по всему фронту.

Отчаянные бои завязались по всему фронту западнее Львова, где австрийцы как минимум вдвое превосходили русских. Остановив русских, австрийцы сами перешли в контрнаступление, тесня части 8-й армии к Львову, севернее которого в это время разыгрывалось основное сражение между повернувшей на юг главной австрийской группировкой (4-я австрийская армия) и русской 3-й армией, к которой на помощь спешили 5-я и 4-я русские армии. Постепенно неприятель, обладавший вдвое большими силами, охватил левый фланг 8-й армии. К вечеру 29 августа австрийцам удалось вклиниться между русскими 3-й и 8-й армией, и судьба сражения на южном фасе, казалось, повисла на волоске. К рассвету 30 августа Брусилов стянул в центр своего боевого порядка 85 батальонов из 125, бывших в составе его армии. Сюда же подошел и единственный в 8-й армии дивизион тяжелых орудий. Командарм–8 рассчитывал мощным встречным ударом опрокинуть наступление противника на Львов и вырвать инициативу из рук врага.

Однако в 16.30 30 августа австрийский главнокомандующий Ф. Конрад фон Гётцендорф отдал приказ об общем отходе всех австрийских армий за Сан в ночь на 31 августа. Русские армии северного крыла уже выходили в тыл австро-германским армиям, концентрически наступавшим на Львов, что угрожало их окружением и последующим уничтожением. Австрийцы стали отступать, русские — бросились в преследование. Таким образом, во встречных боях с превосходящим противником, 8-я армия ген. А.А. Брусилова сумела продержаться столько, сколько было необходимо для русской победы в Галицийской битве. Сам Брусилов охарактеризовал свои победы в письме домой: «Успех вверенной мне армии по настоящее время зависит: 1) от счастья; 2) от того, что я никогда, по настоящее время, не допускал разрозненных действий корпусов и дивизий, а заставлял двигаться и сражаться в твердой связи друг с другом, управляя всем фронтом армии и направляя все усилия по определенному плану, от которого не отступал, а лишь видоизменял в зависимости от выяснившейся обстановки»{307}. Вот — ключевые звенья действий полководца и в Галиции, и в дальнейшем: связь между войсковыми соединениями и твердое проведение в жизнь намеченного плана. Ну и воинское счастье, конечно.

Смелый наступательный порыв увенчался успехом: австрийские войска перемалывались и продвигались вперед с большим трудом, то и дело опрокидываемые контратаками русских. Несмотря на ряд кризисов в сражении (окружение 48-й пехотной дивизии, контратака 12-й кавалерийской дивизии), генерал Брусилов с честью выполнил поставленную перед ним задачу. И теперь уже австрийцы, которые некогда характеризовали Брусилова как не способного управиться даже и с корпусом, пишут о нем: «упрямый русский командующий»{308}. За успешные действия в ходе Галицийской битвы 23 августа 1914 г. ген. А.А. Брусилов был награжден орденом Св. Георгия 4-й степени.

Вялое русское преследование (8–10 км в день для пехоты) 8 сентября застопорилось, упершись в австрийскую крепость Перемышль. В связи с тем, что австро-германцы, предприняв перегруппировку, перенесли центр боевых действий на левый берег Вислы, штаб Юго-Западного фронта стал отвечать за шедшие здесь сражения, вплоть до Варшавы. Поэтому в середине сентября месяца на левом фланге фронта была образована Галицийская группа войск, под общим командованием командарма–8 ген. А.А. Брусилова. В нее вошли 3-я, 8-я и Блокадная (11-я) армии. В задачу Галицийской группы армий входило прикрытие львовского направления и осада Перемышля. Высоко оценив значение действий войск 8-й армии в ходе боев за Галицию, командование 18 сентября награждает А. А. Брусилова орденом Св. Георгия 3-й степени.