А у армии Рузского одолеть врага не получалось, что усугублялось ошибками командования. Так, провалилась попытка осуществить прорыв кавалерийскими соединениями в районе Шевель и бросить их по австрийским тылам. Пехота демонстрировала наступление на одном участке, а большие силы конницы скрытно выходили на другом. Но атака была на день отложена из-за дождя, противник обнаружил скопление, оставил окопы и отошел на 6 км. Артиллерийский удар пришелся по пустому месту, а кавалерия ринулась вперед, утомила коней — и тогда-то на нее из засад обрушился огонь орудий и пулеметов. Понесли большие потери и откатились обратно. В другом бою 2 полка пехоты были брошены в атаку без артподготовки, и встреченные сильным огнем, были деморализованы и побежали в полной панике. В преследование устремились австрийские гусары, и лишь полк донских казаков, стоявший в лесу в резерве, спас положение фланговым ударом. В этой рубке отличился сотник Чернецов (впоследствии стал одним из героев Белого Движения на Дону и был казнен в 18-м).
Но основной удар австрийское командование нацеливало против 8-й армии, что позволило бы не только вернуть Львов, но и сокрушить весь левый фланг Юго-Западного фронта. Брусилов знал, что части противника, оставив столицу Галиции, ушли от нее недалеко. Они окопались в 30 км на позиции у г. Гродека (ныне Городок), по линии притока Днестра р. Верещицы, разрушив за собой мосты. Причем численность их быстро увеличивалась — против одной русской армии стягивались две, 21 дивизия против 9,5. Брусилов тоже начал собирать все свои силы. Приказал вернуться 2-й сводной казачьей дивизии, ушедшей в рейд на Стрый, а 24-му корпусу Цурикова идти из Галича к основной части армии. В состав этого корпуса входили 48-я, 49-я пехотные дивизии и 4-я Железная стрелковая бригада. 48-й командовал Лавр Георгиевич Корнилов, сын простого сибирского казака. Рос в бедной семье, после церковно-приходской школы доучивался самостоятельно, зато потом блестяще окончил кадетский корпус, училище и Академию Генштаба. Отличился в Туркестане, прекрасно зная восточные языки, проникал на запретную для европейцев территорию враждебных афганских племен. Прославился как путешественник и ученый-востоковед, совершив ряд экспедиций на Памир, в Персию, Китай и Индию. В Японскую, будучи начальником штаба бригады, вывел ее из окружения и был удостоен Георгия IV степени. Германскую войну начал командиром бригады, а вскоре был выдвинут на дивизию.
4-й стрелковой командовал Антон Иванович Деникин, тоже из "кухаркиных детей". Отец его был крестьянином, сданным в рекруты, сумел выслужиться в офицеры и в отставку вышел майором. Мать — швеей, полькой по национальности. После реального училища Антон пошел вольноопределяющимся в полк, сдал экзамены на офицера, закончил Академию Генштаба. Добровольцем отправился на Японскую, был начальником штаба в прославившихся там дивизиях Ренненкампфа и Мищенко, отличился в нескольких рейдах и сражениях. Был писателем — его рассказы и очерки из армейской жизни публиковались в различных журналах. В начале войны стал генерал-квартирмейстером 8-й армии, но в штабе служить не хотел и вскоре принял 4-ю стрелковую бригаду. Стрелковые бригады в российской армии отличались от пехотных. Их комплектовали из отборных солдат, в них было не 2, а 3 полка, больше пулеметов. Но 4-я была еще и особенным соединением. Она прославилась в боях на Шипке, направленная туда в самый критический момент, когда турки прорвались на позиции, и 1-я рота во главе с поручиком Боуфалом для скорости понеслась туда верхом, вторыми седоками на крупах лошадей казачьей сотни. Прибыла вовремя, поддержав редеющих защитников, а затем бегом подоспела вся бригада. За проявленную стойкость она заслужила имя «железной», и это название было подтверждено Высочайшим рескриптом… А прежним начальником, у которого принял бригаду Деникин, был ген. Боуфал тот самый.
24-й корпус двигался вдоль Днестра ускоренным маршем. В это время 12-я кавалерийская дивизия Каледина, действовавшая впереди него, подступила к г. Миколаев, находившемуся на открытом левом фланге армии. Он был сильно укреплен и мог послужить хорошей базой для накопления сил противника и организации опасных фланговых ударов. Каледин запросил помощи пехотой, и Деникин послал ему один полк под командованием Станкевича. Тот выдвинулся вперед, вместе с кавалеристами начали охватывать город, открыли по нему артиллерийскую пальбу, и гарнизон запаниковал, частью отступил, частью сдался. 6.9 форты Миколаева были взяты как бы «попутно», ничтожными силами и почти без потерь. И получилось это очень вовремя. Данные разведки свидетельствовали, что австрийцы вот-вот перейдут в наступление. Перед армией появлялись свежие соединения, противник восстанавливал разрушенные мосты через Верещицу, на левый берег переправились авангарды и повели атаки на правофланговый 12-й корпус. Брусилов рассудил, что при подавляющем превосходстве австрийцев пассивная оборона будет проблематичной. Враг сможет маневрировать, выбирать направления ударов — и не в том, так в другом месте прорвется. Поэтому решил атаковать сам. Если не разгромить, то хотя бы спутать планы, навязать свою волю и оттянуть на себя силы, что облегчило бы победу армиям, наступающим севернее. Доложил Алексееву, и тот убедил Иванова согласиться с таким вариантом.
Враг все сильнее наседал на 12-й корпус, стал теснить его. Однако Брусилов был убежден, что это лишь демонстрация с целью оттянуть туда резервы, а главный удар будет нанесен в другом месте. И 10.9 бросил в атаку один из центральных, 8-й корпус Радко-Дмитриева, придав ему дивизион тяжелой артиллерии. Но и неприятель запланировал общее наступление на 10.9. И произошел встречный бой. Карты австрийцам Брусилов действительно смешал. Они предполагали обрушиться основными силами на левый фланг, на соединения Цурикова, а русская атака приковала часть их войск к центру, против 7-го и 8-го корпусов. Но и без того сказывалось двойное численное превосходство врага. Части 8-й армии несли большие потери, наступать больше не могли и стали окапываться. Некоторые командиры сомневались, удастся ли вообще удержаться. Брусилов колебался, не стоит ли отвести армию назад, ко Львову, но опасался, что враг насядет на плечи, а инерция отступления не даст остановиться, что кончится полной катастрофой. Поэтому приказал держаться отойти разрешил лишь Цурикову, но тот не воспользовался разрешением. В резерве у командующего оставалась лишь одна бригада, и он лихорадочно собирал все, что можно. Торопил 2-ю казачью дивизию, спешащую от Стрыя, примкнуть к 24 корпусу, требовал от бригады 12-й пехотной дивизии, входившей в Днестровский отряд и находившейся у Станислава, срочно гнать на Львов, засыпал телеграммами Рузского, чтобы вернул ушедшую с ним бригаду или прислал другую, а в Тарнополь, куда прибывали к нему пополнения, слал приказы экстренно сформировать 2 батальона по тысяче человек и отправить к армии.
На следующий день сражение разгорелось с новой силой. На 12-й корпус напор стал слабеть. Центральные, 7-й и 8-й, тоже держались. Но особенно жарко приходилось 24-му корпусу, на который навалились 2 австрийских. Только в ходе боев стало ясно, насколько своевременно был взятие Миколаева — теперь вместо отражения удара оттуда корпус мог опираться левым флангом на его укрепления. 4-я стрелковая бригада, окопавшаяся в центре, отбивала атаку за атакой. Но 48-ю дивизии, стоявшую на правом фланге корпуса, враги стали охватывать, вклиниваясь в стык между 24-м и 8-м корпусами. Ряды дивизии редели. Когда очередная лавина австрийской пехоты захлестнула русские позиции, Корнилов лично повел в атаку последний резервный батальон и отбросил врага. Однако противник снова обошел измочаленную дивизию и ворвался в ее расположение, захватив 26 орудий. Ее расстроенные части откатились за позиции 4-й бригады, где Корнилов стал собирать их по отдельным ротам и приводить в порядок. А Деникину теперь приходилось отражать натиск, оставшись с открытым флангом, и он бросил сюда свой последний резерв. Одновременно австрийцы прорвались на Миколаев с юга. Возникла угроза флангового охвата для всей армии. И Брусилов отдал Каледину свой знаменитый приказ: "12-й кавалерийской дивизии — умереть. Но умирать не сразу, а до вечера". Каледин послал в контратаку спешенные подразделения трех полков, оставив в резерве 7 эскадронов Ахтырского гусарского и Белгородского уланского. Остановить противника жиденькие цепи кавалеристов не смогли, вот-вот могли быть раздавленными. И Каледин решился на отчаянный шаг — среди бела дня, невзирая на огонь пулеметов и артиллерии, направил в лоб наступающим австрийцам конную лаву оставшихся у него эскадронов. Это и спасло положение. Вида несущихся на них ахтырцев и белгородцев неприятельские солдаты не выдержали и в панике побежали.
Подошла и 2-я казачья дивизия Павлова — Брусилов направил ее на прикрытие стыка между 24-м и 8-м корпусами. А к вечеру из 8-го корпуса от Радко-Дмитриева пришло донесение, что его авиаразведка засекла большие колонны неприятеля, движущиеся к Гродеку. Стало ясно, что не добившись успеха на левом фланге, австрийцы хотят переместить тяжесть на центр. Проломить тут фронт и ворваться во Львов. И Брусилов стянул к 7-му и 8-му корпусам все резервы, сосредоточив 85 из 152 своих батальонов, больше половины армии. Сюда же перебросил дивизион тяжелых орудий и значительную часть легких. И приказал этой группировке с утра 12.9 перейти в наступление в расчете на неожиданность, чтобы вырвать у врага инициативу. План удался. Хотя русские части и не смогли далеко продвинуться, но и массированный удар австрийцев был сорван, они перешли к обороне. А на левом фланге очень удачной оказалась атака, начатая Деникиным, — после вчерашних тяжелых боев противник тут вообще не ожидал активности от русских…
