19 апреля (2 мая) 1915 года противник начал прорыв в районе Горлицы. Смяв русские войска на центральном участке Русско-германского фронта, противник устремился в образовавшуюся брешь. Русские войска начали отходить на восток.
По приказу Верховного главнокомандующего войска Юго-Западного фронта должны были организовать новый рубеж обороны на реке Сан. Но ввиду прибытия свежих немецких дивизий с французского фронта, которое не было установлено русской разведкой, этот план реализован не был. Русские армии продолжили отступление, были оставлены такие города, как Келцы, Радом, Дрогобич, Станислав, Черновцы, Сандомир, развалины крепости Перемышль. 9 (22) июня германо-австрийские войска заняли Львов, продвинувшись таким образом за полтора месяца на фронте 600 километров на глубину от 100 до 150 километров.
Горлицкая операция в очередной раз показала неспособность Верховного главнокомандующего и его штаба организовать стратегическую разведку и своевременно разгадывать замысел противника, предпринимать ответные меры. Переброска 14 дивизий с Западного фронта на Восточный и их сосредоточение в районе Кракова оказались неожиданным для русского командования. Результатом этого стали очередное поражение русских войск и значительные территориальные потери. Войска Юго-Западного фронта в Горлицкой операции только пленными потеряли 150 тысяч человек, 160 орудий и 403 пулемета. Потери противника в ходе боев составили 5562 человек убитыми, 21 200 ранеными и 1100 пропавшими без вести.
Пока внимание русской Ставки и Верховного главнокомандующего было приковано к Галиции, противник решил нанести удар в Прибалтике силами Неманской армии в направлении на Митаву и Шавли. Там ему противостояли войска 5-й армии генерала П. А. Плеве, уступавшие противнику только по численности артиллерии и боеприпасов. Но именно этот фактор стал решающим в ходе сражения. Начав наступление 1 (14) июля, германские войска попытались захватить русских в «клещи». Плеве избежал этого ценой отступления. 8 (21) июля противник занял Шавли, через четыре дня – Поневеж, 7 (20) августа пала Митава. Таким образом, Риго-Шавельская операция, продолжавшаяся более месяца, стала очередной неудачей русского оружия на австро-германском фронте. Были оставлены значительные территории, 5-я армия потеряла около 50 тысяч человек и 23 орудия. Потери противника были в пять раз меньшими.
Отход войск Юго-Западного фронта поставил под угрозу фланговых ударов группировку русских войск на территории Польши. Для их окружения и разгрома противник планировал с севера нанести удар 12-й германской армией, с юга – 11-й германской и 4-й австрийской армиями в общем направлении на Седлец. При успешном развитии этой операции в варшавском котле могли оказаться войска трех русских армий.
13 (26) июля южная группировка противника начала наступление на Люблин и овладела этим городом. Двумя неделями позже двинулась вперед и северная группировка противника. Под воздействием этих ударов русские войска начали постепенно отходить на восток. 23 июля без боя была оставлена Варшава, 7 августа – крепость Новогеоргиевск. Только в крепости русские потеряли 24 генерала, 2100 офицеров и более 80 тысяч нижних чинов. Кроме того, врагу досталось 1096 крепостных и 108 полевых орудий в исправном состоянии, боеприпасы и другие материальные ценности. Затем пали Ломжа, Седлец и крепость Ковно. Ковенский гарнизон потерял 20 тысяч человек пленными и 450 орудий. Только к 22 августа русскому командованию с трудом удалось несколько стабилизировать фронт по рубежу Тарнополь, Владимир-Волынский, Брест-Литовск, Гродно, Вильно, Рига.
Великое отступление русских войск летом 1915 года в очередной раз показало стратегическую слабость Верховного главнокомандующего и его штаба. За пять недель армии Северо-Западного и Юго-Западного фронтов в полосе около 300 километров отошли на глубину до 180 километров. Их потери убитыми и ранеными в этот период достигли 1 миллиона 410 тысяч человек.
Таким образом, к концу лета 1915 года положение на Восточном фронте Первой мировой войны складывалось не в пользу России. Ее войскам был нанесен ряд серьезных поражений, в результате которых они потеряли убитыми, ранеными и пленными более 2 миллионов человек из числа наиболее подготовленных в предвоенный период солдат и офицеров. Резервисты, прибывавшие в составе пополнений, по боевым и морально-политическим качествам были ниже выбывших из строя.
Значительными были и территориальные потери России. С начала войны она лишилась Курляндии, всей Польши, западных районов Белоруссии и Украины. При отходе были потеряны тысячи артиллерийских орудий, пулеметов, сотни тысяч ружей, склады с боеприпасами и военным имуществом, недостаток которых ощущался все сильнее.
Большими были и экономические потери страны. Территории оставлялись со всей их инфраструктурой: промышленно развитыми городами и сельскими регионами. Эвакуация предприятий и материальных ценностей осуществлялась крайне слабо. Поэтому вместе с продвижением войск на восток противник получал также и новые ресурсы для ведения войны, которых лишалась Россия. В то же время решение Верховного об эвакуации населения с западных областей в глубь России стоило стране сотен тысяч напрасных человеческих жизней и превратило военную неудачу в сильнейшее народное бедствие. Об эвакуации 1915 года А. А. Керсновский писал: «Ставка надеялась этим мероприятием «создать атмосферу 1812 года», но добилась как раз противоположных результатов. По дорогам Литвы и Полесья потянулись бесконечными вереницами таборы сорванных с насиженных мест, доведенных до отчаяния людей. Они загромождали и забивали редкие здесь дороги, смешивались с войсками, деморализуя их и внося беспорядок. Ставка не отдавала себе отчета в том, что, подняв всю эту четырехмиллионную массу женщин, детей и стариков, ей надлежит позаботиться и об их пропитании…»
Верховный главнокомандующий по-своему пытался влиять на ход событий. 3 (16) августа в Волковыске он провел совещание высших должностных лиц Ставки и Северо-Западного фронта. Подведя итоги последних событий, он принял ряд важных решений. Главное из них заключалось в разделе Северо-Западного фронта на два – Северный и Западный. Это было оправданным шагом, поскольку управлять восьмью армиями, отходившими севернее Полесья, одному человеку было весьма трудно. Командующим Северным фронтом назначался генерал Н. В. Рузский, Западный вверялся генералу М. В. Алексееву.
Были уточнены задачи фронтов. Основной задачей Северного фронта являлось прикрытие путей к Петрограду из Восточной Пруссии и со стороны Балтийского моря. Западному фронту надлежало обеспечить Московское направление, Юго-Западному фронту – не допустить прорыва противника на территорию Украины. Это было последнее стратегическое решение, принятое Николаем Николаевичем на посту Верховного главнокомандующего вооруженными силами России. 24 августа Николай Николаевич подписал акт о сдаче Верховного командования и покинул Ставку.