Сформирована новая, 9-я, германская армия, командующим которой назначен Гинденбург. Немецкое командование планирует масштабную операцию на Висле, в Варшавском направлении. Немцы рассчитывают прорвать русский фронт на самом уязвимом участке — в Польше. Действительно, две группы русских армий сосредоточены одна против Восточной Пруссии, другая — против Галиции, в Польше же войск практически нет. Германская операция должна облегчаться демонстрацией 8-й армии на Августов и наступлением австро-венгров в Галиции. Это решение приводит к трем одновременным сражениям: Августовскому, Варшавско-Ивангородскому и Галицийскому.

Августов. 26 сентября германская 8-я армия начинает атаку в направлении Осовца и Друскеник. С 30 сентября по 4 октября в лесах вокруг Августова идут бои, завершающиеся для немцев неудачей. 3 сентября освобождены Сувалки, снята германская осада с Осовца. Немцы безуспешно пытаются перехватить инициативу (бои 5–10 октября), они терпят поражение и начинают отступление. 10-я русская армия преследует их и вновь вторгается в Восточную Пруссию. К середине октября в руках русских оказываются Лык, Сталюпенен и Гольдап. Однако частично германская демонстрация в направлении Августова достигает своей цели. Рузский, на которого произвел сильное впечатление накал боев, в самый критический момент Варшавского сражения без всякой пользы удерживает в резерве крупные силы.

Варшава — Ивангород. 28 сентября начинается наступление, осуществляемое силами 9-й германской и 1-й австро-венгерской армий. 10 корпусам, введенным в бой противником, русские могут противопоставить лишь кавалерийский корпус Новикова и две стрелковые бригады. Ситуация быстро осложняется. Тем не менее великий князь Николай Николаевич с честью выходит из нее. Пока кавалерия и стрелки сдерживают германский натиск, великий князь предпринимает дерзкий маневр. 2-я армия (Шейдеман) должна направить все свои свободные части против левого фланга наступающих на Варшаву немецких колонн, в то время как 4, 5 и 9-я армии, в полном составе, оставляют Галицию и форсированными маршами идут в район Варшавы и Ивангорода. Эта переброска, несмотря на неблагоприятные метеорологические условия и отвратительные дороги, производится быстро. В соревновании на скорость между русскими и немцами верх одерживают первые. В это время Макензен, опередив главные силы, идет на Варшаву. 8 октября он берет Лодзь, а 10-го встречает у Гройзи 2-й Сибирский корпус, подоспевший из Варшавы. Завязываются ожесточенные бои, но остановить Макензена удастся, только когда 1-я Сибирская стрелковая дивизия, в свою очередь подойдя к месту сражения, энергично контратакует противника. Доставленная по железной дороге, дивизия идет в атаку прямо из вагонов. «Макензен был атакован со всей энергичностью корпусами сибирской армии, подошедшими из Варшавы» (Гофман).