Для проведения наступления его главный организатор, австрийский генерал Конрад фон Гетцендорф, затребовал у Германии восемь дивизий. Но прагматичные немцы не особо верили в успех. Они отказали Конраду в поддержке.
Но Гетцендорф был настолько уверен в победе, что решил обойтись без помощи немцев. По его настоянию к Трентино начали перебрасываться австро-венгерские части с сербского и Восточного фронтов. К маю там были сосредоточены армии генералов Кевесса фон Кевессгаза и Данкля под общим руководством эрцгерцога Австрийского.
Переброска этих войск не являлась секретом для итальянского командования. Но итальянский генерал Кадорна не верил в то, что Австрия перебросит войска с российского фронта, так как те находились под постоянными ударами в Галиции. Возможно, именно поэтому главное внимание Верховное итальянское командование сосредоточило на Изонцо, где готовилось новое наступление.
15 мая мощная австро-венгерская группировка начала действовать на итальянском фронте. Массированная артиллерийская подготовка снесла оборонительные сооружения итальянцев. Австрийской пехоте с ходу удалось захватить передовую линию. Итальянская армия вынуждена была отступить.
Генерал Кадорна понял всю опасность сложившейся обстановки и через Францию обратился к России с просьбой начать наступление в Галиции раньше намеченного срока. Пока в Могилеве принималось решение, австро-венгерские войска продолжили наступление, имея ближайшей целью захват высоты, господствующей над всей долиной реки Брента. Итальянской армии грозил полный разгром.
Ответом России на просьбу Италии стало решение назначить наступление Юго-Западного фронта на 4 июня, тогда как основной удар планировался неделей позже.
Алексей Алексеевич Брусилов решил, что каждая из четырех его армий должна провести прорыв на том участке, который выберет для нее командующий армией. Это лишало противника возможности своевременно перебрасывать резервы.
Главный удар планировался на Луцк и Ковель. Его должна была осуществить сильная Восьмая армия генерал-майора Каледина. Вспомогательные операции проводили Одиннадцатая армия В. В. Сахарова, Седьмая Д. Б. Щербачева и Девятая П. А. Лечицкого.
Перед наступлением русские войска имели преимущество перед противником в личном составе и легкой артиллерии, но значительно уступали в тяжелой. Перед началом операции генерал Брусилов приказал провести тщательную разведку.
Войска противника имели на южном фланге эшелонированную оборону из трех рубежей. Перед окопами тянулись линии проволочных заграждений, участки местности были заминированы. Командование противника считало, что такую оборону армиям Юго-Западного фронта не прорвать. Поэтому наступление войск Брусилова стало для врага полной неожиданностью.
Массированная артиллерийская подготовка началась в 3 часа утра 22 мая и длилась до 9 часов 24-го числа. В результате был разрушен весь первый рубеж австро-германской обороны и уничтожена часть вражеской артиллерии. Войска Брусилова перешли в наступление и проломили передовые позиции противника.
Большого успеха во время Брусиловского прорыва добилась Восьмая армия генерала Каледина, которая заняла Луцк. Она разгромила Четвертую австрийскую армию.
Одиннадцатая и Седьмая армии также прорвали фронт, но были остановлены контрударами противника.
Девятая армия генерала Лечицкого во встречном сражении разгромила Седьмую армию эрцгерцога и 18 июня взяла сильно укрепленный город Черновцы. Тем самым оборона всего южного фланга врага была взломана. Преследуя противника, Девятая армия заняла Буковину.
Угроза взятия Восьмой русской армией Ковеля заставила германское командование перебросить туда две свои дивизии в дополнение к паре австрийских.
16 июня противник начал контрнаступление против войск Восьмой армии, но был разгромлен и отброшен за реку Стырь.
В то же время генерал Эверт отложил наступление своих частей, так как необходимо было произвести их перегруппировку.
Обстановка менялась так часто, что Брусилов иной раз не мог определиться, наступать ли ему здесь и сейчас или обороняться. Ситуацию прояснил император. Он поставил Брусилову конкретную задачу: прежний план не менять, наступать на Ковель, навстречу Эверту. В качестве усиления генерал получил два корпуса и Третью армию.
4 июля Юго-Западный фронт возобновил наступление. Оборона германцев опять была прорвана. На ковельском направлении русским войскам удалось захватить несколько небольших городов, выйти к реке Стоход и захватить плацдармы на левом берегу. Немцы отошли в Полесье.
Но продолжать наступление Брусилов не мог, так как противник подтянул новые силы и занял выгодные оборонительные позиции.
На барановичском направлении наше наступление было отбито немцами. Севернее до 9 июля наступательных действий не велось, что позволило германскому командованию начать переброску войск против Брусилова.
26 июля ставка приказала Юго-Западному фронту продолжить атакующие действия по нанесению главного удара. После артподготовки 28 июля на прорыв пошла ударная группировка в составе Третьей, Восьмой и Особой армий. Последняя из них была только что сформирована. Ею командовал генерал Владимир Михайлович Безобразов.
Задача оставалась прежней – овладеть Ковелем. Одиннадцатая армия пошла на Броды и Львов, Седьмая – на городок Монастыриска, Девятая повернула на север и двинулась на Станислав, ныне Ивано-Франковск.
На участке наступления ударной группировки противник оказал отчаянное сопротивление. Но русские армии вышли к реке Стоход не только в нижнем ее течении, как ранее, но и в верхнем.
В центре Одиннадцатая и Седьмая армии разгромили противника и прорвали фронт. Дабы сдержать русское наступление, австро-германское командование бросило в Галицию все, что было возможно, даже две турецкие дивизии. Но новые соединения вводились в дело не одновременно. Русские войска громили и их.
Противник не выдержал удара и начал отступление. Одиннадцатая армия овладела городом Броды и подошла ко Львову. Седьмая армия взяла города Галич и Монастыриска. Девятая армия генерала Лечицкого заняла Буковину, овладела городом Станислав.
К концу августа 1916 года, ввиду усталости русских войск и потерь, наступление было остановлено.
В результате Брусиловского прорыва наши войска продвинулись вперед на расстояние до ста двадцати верст. Армии генерала Брусилова заняли почти всю Волынь, Буковину и часть Галиции. Противник потерял более полутора миллионов человек. Трофеями русских войск стало более пятисот восьмидесяти орудий, почти тысяча восемьсот пулеметов, около четырехсот пятидесяти минометов.
Наши потери составили около полумиллиона солдат и офицеров.
Для исправления ситуации страны так называемого Четверного союза – Германия, Австро-Венгрия, Османская империя и Болгария – перебросили с Западного фронта более тридцати дивизий, что облегчило положение англичан и французов на Сомме и спасло итальянскую армию от разгрома. Румыния приняла решение вступить в войну на стороне Антанты.