В ожесточенных атаках 14 и 15 августа прошли в 5, 17 и 25-м корпусах 5-й армии. При этом 5-й и 17-й корпуса отражали атаки австро-венгров, хотя 17-й корпус постигла неудача – внезапный удар во фланг со стороны группы Иосифа Фердинанда, заставивший отступить к северу. 25-й корпус отступал к Красноставу.
Поражение 17-го корпуса и отход 25-го корпуса поставили в тяжелое положение 5-ю армию. Ее центр обнажился, создалась угроза его окружения. Командующий армией генерал П. А. Плеве неоднократно обращался за содействием к командующим 4-й и 3-й армиями. Однако генерал А. Е. Эверт (был назначен вместо генерала барона А. Е. Зальца) отказывал в помощи, ссылаясь на тяжелое положение своих войск; генерал Н. В. Рузский направлял все свои помыслы и усилия на взятие Львова.
Русское командование возлагало большие надежды на наступательные действия 5-й армии, направлявшей свой удар во фланг 1-й австро-венгерской армии. Начальник штаба Юго-Западного фронта генерал М. В. Алексеев считал, что сложившееся положение в районе Томашова может быть ликвидировано, если 5-я армия силами трех корпусов нанесет поражение австро-венграм. Об этом он сообщал в Ставку Верховного главнокомандующего. Такого же оптимистического взгляда придерживался сам командующий 5-й армией генерал П. А. Плеве, отдавая 16 августа приказ всем корпусам энергично наступать с тем, чтобы 25-му корпусу отобрать у противника Замостье, а южной группе корпусов (19, 5 и 17-му) нанести удар во фланг в направлении Томашова.
В свою очередь и австро-венгры не оставили своего плана окружения и разгрома трех русских корпусов 5-й армии (19, 5 и 17-го). Этому способствовали отражение ими наступления 25-го армейского корпуса, атака с западной и северо-западной сторон 19-го армейского корпуса и глубокий охват его правого фланга, перехват путей отхода 5-й армии в северном направлении.
Командующий 5-й армией генерал П. А. Плеве, понимая сложившуюся обстановку, вечером 17 августа отдал приказ об отходе 5-й армии в северо-восточном направлении на линию Красностав (или Холм) – Владимир-Волынский, на одну линию с 4-й армией, произвести перегруппировку и затем силами двух армий перейти в наступление.
Вечером 19 августа, остановив контратаками наступление