Долгое время 4-я стрелковая бригада находилась во взаимодействии с не менее доблестными 12-й кавалерийской дивизией А. М. Каледина и 48-й пехотной дивизией Л. Г. Корнилова, а начальником штаба фронта до марта 1915 г. был генерал М. В. Алексеев. Все они потом станут во главе Белого движения на Юге России.
Прекрасно образованный офицер, прошедший боевую школу у Ренненкампфа и Мищенко, Деникин во главе бригады оказался на своем месте: он был по праву одним из лучших бригадных и дивизионных командиров той войны. В начале сентября 1914 г. его части приняли участие в боях у Гродека, отражая попытку австрийцев ударом во фланг 8-й армии одержать реванш. За эти события он был награжден Георгиевским оружием: «За то, что вы в боях с 8 по 12 сент. 1914 г. у Гродека с выдающимся искусством и мужеством отбивали отчаянные атаки превосходного в силах противника, особенно настойчивые 11 сент., при стремлении австрийцев прорвать центр корпуса; а утром 12 сент. сами перешли с бригадой в решительное наступление».
Генерал Деникин в Одессе. Сентябрь 1919 г.
В сентябре бригада Деникина участвовала в дальнейшем преследовании разбитых австрийцев, которые всем фронтом отступали за р. Сан. Однако вскоре ситуация кардинально изменилась: немцы вместе со своими союзниками предприняли бросок на Варшаву, в то время как австрийцы начали собственное наступление в Галиции. Так начались кровавые бои на р. Сан и у Хырова, которые шли весь октябрь и завершились общим обходом противника. В них «железная бригада» проявила чудеса отваги и мужества. Так, 11 (24) октября без всякой артиллерийской подготовки Деникин прорвал линии обороны противника и, настрочив быструю телеграмму «Бьем и гоним австрийцев», начал преследование, в ходе которого захватил с. Горный Лужок. Для противника прорыв русских был столь неожиданным, что вызвал панику в тылу. Более того, в Горном Лужке находился штаб группы эрцгерцога Франца-Иосифа, который еле успел избежать пленения. Успех бригады Деникина оказал важное содействие общему продвижению армии, а сам Антон Иванович был награжден орденом Св. Георгия 4-й ст.
Вооруженные силы белогвардейцев. Танки генерала Дроздовского на деникинском фронте. 1919 г.
В конце октября противник начал отходить по всему фронту, и 8-я армия вышла к Карпатам. Если в ноябре основные операции разворачивались в районе Лодзи (неудачная попытка вторгнуться в Германию) и в направлении на Краков, то Брусилову ставилась в общем-то пассивная задача: действовать в Карпатах, обеспечивая левый фланг всего фронта от возможных неожиданностей со стороны Венгрии. Брусилов решил занять Карпатские перевалы. Так начались упорные бои в Карпатах, которые с переменным успехом шли вплоть до апреля 1915 г. Бригада Деникина активно перебрасывалась с одного участка на другой, обеспечивая продвижение русских войск. За сражения января 1915 г. Деникин был награжден орденом Св. Георгия 3-й степени. Как указывалось в приказе о награждении: «Находясь в составе 2-го кавалерийского корпуса и лично руководя действиями вверенной ему 4-й стрелковой бригады, под сильным и действительным огнем выбил противника, проявившего огромное упорство, из ряда окопов и отбросил его за р. Сан на участке Смольник-Журавин. Овладением важнейшими в тактическом отношении, сильно укрепленными высотами 761-703-710 настолько способствовал победоносному успеху всей Лутовиской операции, что без овладения этими высотами упомянутый успех был бы невозможен. Трофеи: 8 пулеметов и свыше 2000 пленных».
«Положение дивизии было необыкновенно трудным. Австрийцы, вводя в бой все новые силы, распространялись влево, в охват правого фланга армии. Сообразно с этим удлинялся и мой фронт, дойдя, в конце концов, до 15 километров. Силы противника значительно превосходили нас, почти втрое, и обороняться при таких условиях было невозможно. Я решил атаковать».
В начале марта бригада вела тяжелейшие бои у горы Одринь. Здесь она попала в почти полное окружение, а позади была полноводная р. Сан с одним мостом для переправы. Стрелки вновь обливались кровью, но не отступали, чтобы не подставить под удар соседнюю 14-ю пехотную дивизию. Лишь по приказу начальства бригада была затем отведена за Сан. Отметим, что к началу апреля 1915 г. 8-я армия все же оказалась на западном склоне Карпат.
В апреле, через месяц после падения крупнейшей австрийской крепости Перемышль, на фронт приехал император Николай II. В почетный караул была выставлена 1-я рота 16-го стрелкового полка. Как потом писал Брусилов: «Я доложил государю, что 16-й стр. полк, так же, как и вся стрелковая дивизия, именуемая Железной, за все время кампании выделялась своей особенной доблестью и что, в частности, 1-я рота имела на этих днях блестящее дело, уничтожив две роты противника». Примерно тогда же, весной 1915 г., Деникину предложили возглавить пехотную дивизию, однако он отказался, заявив, что со своими «железными стрелками» он сможет сделать больше. В итоге бригада была развернута в дивизию.