在意大利大发战争财之际，奥匈帝国和俄罗斯帝国的对决已经进入到关键阶段。
双方在加利西亚爆发了一场大规模战役，该战役在维斯瓦河与德涅斯特河之间在320—400公里的正面上展开的。双方参战的军队有100多个步兵师和骑兵师，总计约200万人，近5000门火炮。
俄军在一开始投入了36.5个步兵师和12.5个骑兵师；奥军则投入39个步兵师和10个骑兵师。后面随着战事的加剧，俄军增至50个步兵师和20个半骑兵师，而奥军增至48个步兵师和11个骑兵师。
8月18日至19日，双方军队开始接敌运动，8月23日，在宽320公里的正面上展开了一场遭遇交战。
交战过程中，向卢布林和海鸟姆进攻的奥军第1集团军和第4集团军在8月23到24日在克拉希尼克附近，8月26到31日在科马鲁夫附近，分别重创俄军第4集团军和第5集团军，迫其退向卢布林、海乌姆和弗拉基米尔—沃伦斯基。奥匈第4集团军对俄第5集团军形成包围之势。
随后，奥军各集团军因遭到俄军的顽强抵抗，损失惨重，进攻速度随之减慢。
8月18日和19日俄国西南方面军第8集团军和第3集团军分别发起进攻。奥匈第3集团军误判俄军兵力，也向俄军发起进攻，在兹沃塔利帕河附近遭俄军挡住，死伤惨重。
8月29到31日，在格尼拉亚利帕河地区的交战中，俄军第3集团军于利沃夫东南突破奥军正面，而第8集团军则击退了从塞尔维亚战场调来的、并得到克韦斯集群加强的奥匈第2集团军的反突击。
奥军的右翼开始向戈罗多克阵地退却。9月3日俄军占领利沃夫，9月2日占领加利奇。
奥军指挥部留下一支力量不大的掩护队抵御俄军第5集团军，俄军第5集团军因此脱离包围圈。第4集团军被南调对付俄军第3集团军。
在9月5—12日的哥罗多克交战中，奥匈第4、第3、第2集团军企图粉碎俄军第3、第8集团军。战事也确实取得了一些战果，但此时奥军战线左翼的形势急剧恶化。
担任防御的俄国第4、第5集团军得到了增援，9月3日，第9集团军被调往第4集团军的右侧。
9月4日，俄军左翼3个集团军即第9、第4、第5集团军全部转入反攻，迫使奥军开始退却。第5集团军向俄罗斯拉瓦的进攻，开始威胁到奥匈第4集团军向后方的退路。
奥军指挥部被迫中断戈罗多克交战，并于9月11日夜间开始向桑河对岸撤退。由于俄军对奥军的追击迟缓和组织不善，致使其得以摆脱俄军，才免遭全歼。
战役期间，俄军各集团军前进了280—300公里。进攻的平均速度为每昼夜8—9公里。
双方均遭重大损失，但都未能达成预定目的。奥军损失约44万人，其中有10万余人被俘和损失400门火炮。俄军损失约23万人其中4万人被俘和损失94门火炮。
实施加里西亚会战的结果是俄军占领了加里西亚和小波兰部分领土，匈牙利和西里西亚已面临入侵的威胁，德国最强大的盟国——奥匈帝国的军事实力则受到严重削弱。
奥军如无德军支援已不能单独作战。
德国被迫面对必须从西线调大量兵力转到俄国战场的难题，可这将会大大缓解英法军队的困境。俄军进行加里西亚会战，就有力地援助了塞尔维亚军队。
德意志同盟的战略战役能力受到削弱，他们迅速结束战争的打算也就此落空，他们不得不做好战事长久展开的准备。为此对意大利的物资采购量更是极具提升，意大利为保障供应甚至需要向美国等各国采购物资。