Иванов приказал Брусилову помочь соседям. Но Брусилов узнал от своих летчиков и о том, что значительные силы противника сосредоточены прямо перед ним, на Гнилой Липе. Он послал распоряжение 24-му корпусу Цурикова, догонявшему армию – ускорить движение и прикрыть южный фланг со стороны Галича. А остальным войскам поставил задачу совершить сложный фланговый маневр на север – сдвинуться вправо и примкнуть к 3-й армии. Сделать это требовалось быстро и ночью, а уже утром атаковать врага, 8-му и 12-му корпусам нажать в лоб, но Гнилую Липу не переходить. А 7-му, на правом фланге, форсировать ее, прорвать австрийские позиции и стараться обойти противостоящую группировку, чтобы не отступила в Львов и не укрылась в его фортах.
29 августа по берегам Гнилой Липы и Буга закипело общее сражение. Местность тут была крайне неудобной для наступления – кругом болота, речушки, а все мосты и гати простреливались. Особенно тяжело пришлось 8-му корпусу Радко-Дмитриева. 24-й, который должен был прикрыть его слева, все еще отставал. Этим воспользовались вражеские части, засевшие в г. Галиче. Совершили вылазку и стали прорываться в русский тыл. Радко-Дмитриев приказал своим дивизиям загнуть левый фланг, отбивал жестокие атаки с двух сторон. Но командир 24-го Цуриков догадался выслать вперед одну бригаду, она спешила ускоренными маршами, без привалов, и все-таки подоспела, с ходу вступила в бой и оттянула на себя части галичского гарнизона.
Тяжко было и 7-му корпусу на стыке с 3-й армией. Ему предстояло расчленить боевые порядки австрийцев, он нес в атаках большие потери, но продвигался еле-еле. По сотням, по десяткам метров буквально вгрызался в оборону врага. Лишь через 2 дня он пробился к Гнилой Липе и стал переправляться через нее. Но когда его соединения перешли через реку, возник разрыв между ними и 12-м корпусом. Противник это сразу заметил и бросил в брешь значительные силы – отрезать 7-й корпус от своих. Спасла положение 12-я кавалерийская дивизия Алексея Максимовича Каледина. Этот генерал, донской казак из Усть-Хоперской станицы, проявил себя решительным и умелым начальником. Сам, без приказа свыше, выдвинул полки наперерез прорвавшимся австрийцам. Спешенная конница залегла, развернулись дивизионные батареи. Раз за разом накатывались цепи неприятеля, их встречали огнем. Доходило до рукопашных. На некоторых участках отряды противника пробивались в русские тылы. На них Каледин бросал резервные эскадроны, врага давили и отбрасывали конными контратаками и продержались, пока подошла подмога, бригада пехоты.
Но уже сказывался прорыв 7-го корпуса. Он все глубже проникал в расположение австрийцев, и 1 сентября неприятель дрогнул, начал пятиться назад. Брусилов, угадав этот момент, приказал всем остальным войскам «наподдать». Его корпуса с новой силой навалились на противников, и они не выдержали. Отступление принимало все более беспорядочный характер, наши части по всему фронту форсировали Гнилую Липу и устремилась в преследование, захватывали