Мольтке сменил Притвица, назначив на его место отставного генерала Гинденбурга. Начальником штаба к нему был назначен Людендорф – герой Льежской операции.
Развивая план, необходимые передвижения для которого были уже начаты по инициативе Гофмана, работника штаба 8– й армии, Людендорф сосредоточил против левого фланга Самсонова около 6 дивизий. Эти силы, численно уступавшие русским, сами по себе не могли привести к решению, но Людендорф, видя, что Ренненкампф все еще медлит у Гумбиннена, пошел на сознательный риск. Он снял с этого фронта все оставшиеся германские войска, за исключением кавалерийской завесы, и перебросил их против правого фланга Самсонова.
Этой смелой переброске помогли отсутствие связи между двумя русскими командующими и та легкость, с которой германцы расшифровали приказы, отдававшиеся Самсоновым по радио своим корпусам. Под натиском с двух сторон фланги Самсонова дрогнули, центр его был окружен и армия почти целиком уничтожена. Даже если возможность такого разгрома скорее предоставилась немцам сама собой, чем была сознательно подготовлена, все же эта короткая операция, позднее получившая название «Танненбергского сражения», является блестящим примером использования внутренних операционных линий, проще говоря – своего центрального положения.
Получив затем два свежих корпуса с французского фронта, германский командующий обратился против медленно наступавшего Ренненкампфа и вытеснил его из Восточной Пруссии. В результате этих сражений Россия потеряла четверть миллиона людей и много военных материалов; последнее же она могла позволить себе еще меньше, чем первое. Но переброска двух корпусов с запада для очищения Восточной Пруссии позволила французам несколько оправиться на Марне. Между тем, корпуса эти прибыли на Восточный фронт слишком поздно, чтобы чем-либо помочь под Танненбергом.
Эффект победы под Танненбергом уменьшился вследствие того, что далеко на Южном фронте, в Галиции, чаша весов склонилась не в пользу центральных держав. Наступление австрийских 1-й и 4-й армий на Польшу вначале развивалось успешно, но вскоре успехи эти были сведены к нулю разгромом 3-й и 8-й русскими армиями более слабых 2-й и 3-й австрийских армий, прикрывавших правый фланг. Эти армии понесли тяжелое поражение 26–30 августа и были отброшены за Львов. Таким образом, наступление левого фланга русских угрожало тылам победоносного левого фланга австрийцев. Конрад пытался часть сил на левом фланге повернуть кругом и ударить во фланг русским. Но удар этот был отбит. А затем, пойманный в западню с поколебленными и дезорганизованными армиями, он был вынужден из-за нового наступления русского правого фланга спасать себя общим отступлением. Началось оно 11 сентября, а к концу сентября австрийцы откатились почти к Кракову.
Обязательства союзника заставили Германию оказать австрийцам помощь. Большинство сил в Восточной Пруссии было реорганизовано в новую 9-ю армию и передвинуто в юго-восточный угол Польши, откуда армия эта повела наступление на Варшаву совместно с возобновленным наступлением австрийцев. Но русские наступали теперь мощным потоком всех своих мобилизованных сил. Перегруппировавшись и развив контрудар, русские остановили наступление врага и мощным порывом докатились на плечах отступавшего противника до Силезии.
Великий князь Николай образовал (в авангарде) большую фалангу из семи армий – три впереди и по две на каждом из флангов. Еще одна армия – 10-я – вторглась в восточный угол Пруссии и атаковала там оставшиеся слабые силы германцев. Надежды союзников возросли, когда прославленный русский «паровой каток» начал свое тяжелое движение. Чтобы противостоять этому наступлению, германский Восточный фронт был подчинен Гинденбургу. Людендорф и Гофман разработали для него мастерской удар, построенный на использовании системы рокадных железнодорожных линий за германской границей.
9-я армия, отступая перед наседавшими русскими, замедляла их движение систематическим разрушением и без того скудных в Польше дорог. Достигнув германской границы без боя и опередив противника, 9-я армия была переброшена вначале на север в район Познань-Торн, а затем двинута на юго-восток. 11 ноября левый фланг 9-й армии был уже на Висле, против стыка между двумя армиями, прикрывавшими правый фланг русских.