Затем пришла очередь армии Ренненкампфа, чья медлительность в наступлении после сражения при Гумбинене объясняется, главным образом, катастрофой, постигшей армию Самсонова. Войска Ренненкампфа несколько отошли назад и растянулись на рубеже от Велау через Алленбург, Гердауэн и Ангербург. После этого генерал стал выжидать. В то же время Гинденбург успел получить подкрепления с Западного фронта, в том числе XI армейский корпус, гвардейский резервный корпус и 8-ю кавалерийскую дивизию. Общая численность его войск достигла 175 тыс. человек. 9 сентября он атаковал 1-ю русскую армию с обоих флангов, опрокинув левый фланг. Ренненкампфу пришлось срочно уходить из Восточной Пруссии. При этом, по немецким данным, он потерял убитыми, ранеными и пленными около 60 тыс. человек. Немцы захватили 150 артиллерийских орудий.
Русские заявляют, что вторжение в Восточную Пруссию в августе 1914 г. было чем-то вроде рейда альтруизма, предпринятого исключительно для того, чтобы ослабить давление на союзников на Западном фронте. Когда в Генеральном штабе узнали новость о постигшей 2-ю армию катастрофе и французский представитель генерал Ля-Гиш высказал в связи с этим свое сочувствие, великий князь ответил: «Мы здесь привыкли жертвовать собой в интересах своих союзников».
В то же время русское командование вряд ли сознательно приняло бы решение принести в жертву девять армейских корпусов и восемь кавалерийских дивизий, то есть более четверти всей своей армии.
Первоначально две армии имели своей задачей просто совершить рейд на территорию противника, однако русские с их сангвиническим характером недооценили трудности и понадеялись на то, что те локальные успехи, которые поначалу сопутствовали им, и впредь будут неизменными спутниками русской армии. Они забыли о ничтожной пропускной способности железнодорожной ветки Варшава – Млава, о том, что в Северной Польше самым распространенным типом почвы является болото или песок, о том, что сами намеренно не строили здесь дорог, чтобы задержать продвижение возможного противника. Русские забыли о прекрасно отлаженной железнодорожной сети Восточной Пруссии. Они отправили 2-ю армию в наступление, не снабдив ее полевыми пекарнями, воображая (если они вообще думали о солдатских желудках), что многочисленная армия способна сама себя прокормить в этом регионе, что она не нуждается в поставках продовольствия. Возможно, русское командование рассчитывало на то, что, напрягая все силы на Западе, противник не станет оказывать настолько серьезного сопротивления, как это оказалось на самом деле. При этом никто не отдавал себе отчета и в том, что русская военная машина уступает немецкой в качестве командования, в вооружении, в маневренности.
Из немецких источников стало ясно, что рейд достиг своих целей. Беженцы, спасавшиеся от русской угрозы, наводнившие Берлин, заставили немецкое правительство и Верховное командование понервничать. В письме от 21 августа, где генерал-квартирмейстер фон Штейн уведомляет генерала Людендорфа о его назначении на должность начальника штаба немецкой 8-й армии, автор отмечает: «Может быть, вы еще сможете спасти положение на Востоке… Разумеется, вы не будете нести ответственность за то, что уже успело произойти, но, приложив всю свою энергию, сможете предотвратить то, чтобы события еще более не ухудшились». Сначала командование 8-й армии предложило эвакуировать все население с территорий к востоку от Вислы, но после 23 августа, даты прибытия Гинденбурга и Людендорфа, приняло решение обороняться на рубеже реки Пассарге.
С началом сражения, которое немцы называют битвой при Танненбурге, немецкое Верховное командование предложило усилить армию тремя корпусами, перебросив их с Западного фронта. Подкрепления и в самом деле были отправлены – XI армейский корпус, гвардейский резервный корпус и 8-я кавалерийская дивизия были сняты с правого крыла немецких войск на Западном театре. Они прибыли слишком поздно, чтобы принять участие в битве, но только благодаря рейду русских войск они не участвовали и в сражении на Марне.
Немцы законно гордятся своим успехом в этой кампании. Гинденбург и Людендорф сумели полностью использовать преимущество, которое им давало полное отсутствие взаимодействия между двумя армиями. Они отвели практически все свои войска с фронта перед русской 1-й армией, и начиная с 27 августа девяти полнокровным пехотным и пяти кавалерийским дивизиям противостояли лишь две кавалерийские бригады. Они заставили отступить русский I армейский корпус на левом фланге 2-й армии, вынудив его уйти в пассивную оборону, в то время как немецкие войска окружили и разгромили большую часть войск, которые входили в состав еще трех с половиной русских корпусов.