На рассвете в 4:00 утра 24 июля (6 августа) 1915 года с попутным ветром по всему фронту атаки начался выпуск хлора из заранее развёрнутых 30 газобаллонных батарей. По оценкам, газ в итоге проник на общую глубину до 20 км, сохраняя поражающее действие на глубину до 12 км и до 12 метров по высоте.
При отсутствии каких-либо эффективных средств защиты у оборонявшихся, результат атаки газами оказался сокрушительным: 9, 10 и 11-я роты Землянского полка выбыли из строя полностью, от 12-й роты в центральном редуте в строю осталось около 40 человек; от трёх рот у Бялогронд — около 60 человек. Практически все первая и вторая линии обороны Сосненской позиции остались без оборонявшихся. Вслед за газами немецкая артиллерия открыла огонь по крепости и заградительный огонь для своих двинувшихся в атаку частей. Артиллерия крепости на начальном этапе не могла эффективно вести огонь, так как в свою очередь попала под надвинувшуюся газовую волну. Это усугублялось одновременным обстрелом крепости как обычными снарядами, так и снарядами с хлорпикрином. В крепости из строя выбыло свыше 1600 человек, в целом весь гарнизон получил отравления той или иной степени тяжести.
Подавляя одиночное сопротивление, части 18-го полка быстро преодолели первую и вторую линию колючей проволоки, заняли тактически важный укреплённый пункт «двор Леонова» и стали продвигаться вдоль полотна железной дороги к Рудскому мосту. Единственным резервом на самой Сосненской позиции оставалась рота ополченцев, но и у неё было отравлено до 50 % личного состава, а деморализованные остатки роты эффективной контратаки провести не смогли.
Немного лучше обстояла ситуация на юге позиции. 76-й полк ландвера быстро занял обезлюдевшую Сосню, но наступал слишком стремительно и попал под собственные газы, понёс значительные потери и был временно остановлен огнём остатков 12-й роты у центрального редута.
Возникла реальная угроза захвата немцами Рудского моста, что означало бы рассечение всей обороны западнее крепости и потерю Сосненской позиции. В этой ситуации комендант крепости генерал-лейтенант Н. А. Бржозовский приказал организовать артиллерийский огонь по уже занятым противником участкам Сосненской позиции и контратаковать в штыки «всем, чем можно». В контратаку пошли остатки 8-й и 13-й рот (около половины от исходного состава) и переброшенная из крепости немного менее пострадавшая 14-я рота.
13-я рота под командованием подпоручика Котлинского контратаковала части 18-го полка вдоль железной дороги и обратила их в бегство. Во время атаки подпоручик Котлинский был смертельно ранен и передал командование соединением подпоручику 2-й Осовецкой сапёрной роты В. М. Стржеминскому, который, несмотря на сильное отравление газами, с остатками вверенной ему роты довёл атаку до конца, «штыками» овладев 1-м и 2-м участками Сосненской позиции.
В это же время 8-я и 14-я роты разблокировали центральный редут и совместно с бойцами 12-й роты выбили противника на исходные позиции. К 8 часам утра все последствия немецкого прорыва были ликвидированы. К 11 часам утра прекратился обстрел крепости, что явилось формальным окончанием неудавшегося штурма.
В. К. Котлинский, возглавивший контратаку 24 июля 1915 года
