Одновременно с наступлением в Восточной Пруссии русские войска начали операцию в Галиции против Австро-Венгерских войск. Целью операции был разгром австро-венгерской армии до прихода им на помощь немецких войск. Для проведения этой операции был сформирован юго-западный фронт под командованием Николая Иванова (который приходился родственником самому Николаю 2). В его состав входили 3-я, 4-я, 5-я, 8-я, 9-я армии. Перед началом битвы силы русской армии насчитывали около миллиона бойцов и 1770 орудий, австро-венгерской - 830 тысяч бойцов и 1500 орудий. Русское командование намеревалось осуществить грандиозный охватывающий манёвр с целью окружения основных сил австрийцев, наступая четырьмя армиями с двух сторон на Львов, однако данные разведки о расположении сил противника оказались устаревшими и неточными. В результате в первые дни сражений русские армии Юго-Западного фронта действовали рассредоточено и были вынуждены частично отступать. Австрийское командование предполагало главный удар нанести силами своих 1-й и 4-й армий между Вислой и Бугом в северном направлении. 3-я армия прикрывала район Львова.
После первых приграничных «стычек» австро-венгерские войска перешли через реки Висла и Збруч, на следующий день заняв города Мехов, Водзилав и Кельцы. Так же 3 (16) августа 1914 2-я австро-венгерская кавалерийская дивизия прорвалась к городу Владимиру-Волынскому. В этом городе находился закончивший свою мобилизацию Бородинский 68-ой пехотный полк. Он отбил все попытки австрийцев проникнуть в город и австрийская конница, понеся большие потери, отступила. 4(17) 1-я австро-венгерская кавалерийская дивизия, переправившаяся через реку Збруч против Каменец-Подольска, имела вначале некоторый успех, но позже была остановлена 1-ой Кубанской льготной казачьей дивизией. Австрийская конница 6 (19) августа 1914 вынуждена была оставить Каменец-Подольск, не успев собрать контрибуции, наложенной на город. Австро-венгерский главком, вследствие плохой работы 1-й, 5-й и 8-й кавдивизий, имел ложное представление о диспозиции русских войск в Подолии, что впоследствии привело к получению внезапного удара от 8-й армии.
С самого начала битвы на левом фланге Юго-Западного фронта 8-ая армия под командованием Алексея Брусилова вела активное наступление. Всего за 8 дней армия преодолела 130-140 км. В это же время 3-ая армия под командованием Николая Рузского перешла в наступление по направлению Львова. Почти не встречая сопротивления за 6 дней армия преодолела 90-100 км. 8 августа между русской 10-ой кавалерийской дивизией и 4-й австрийской кавалерийской дивизией генерала произошёл встречный бой у Ярославиц (последнее крупное кавалерийское сражение в истории, ведь уже после окончания Первой мировой войны кавалерия стала уходить на второй план), в котором русская кавалерия одержала громкую победу.
10 августа на Люблинском направлении произошла встречная битва при Краснике. Закончилась она поражением и отходом русских войск с большими потерями, однако все попытки 1-ой австро-венгерской армии продолжить наступление были отражены. Противостояние продолжилось в битве при Томашове где 5-ую и 4-ую армию (раннее учувствовавшую в битве при Краснике) постигла более серьёзная неудача. 5-ая армия заняла оборону на высотах в районе Томашова. Навстречу ей наступала 4-я австро-венгерская армия Навстречу ей ей наступала 4-я австро-венгерская армия генерала Ауффунберга. В ходе ожесточенного сражения русские войска были охвачены с фланга и над ними нависла угроза окружения. Командующий 5-ой армией Плеве принял решение об отступлении, тем самым спасая свою армию от окружения.
13-15 августа на реке Золотая Липа произошло встречное сражение между 3-й австро-венгерской и 3-й русской армиями. В течение первых двух дней русские остановили наступление противника, заставив его перейти к обороне. На третий день они начали преследование, продвигаясь с боями в центре и на левом фланге. Попытка австро-венгерского командования остановить продвижение русских нанесением контр-удара окончилось неудачей. На всём 60-километровом фронте от Каменки-Струмиловой до Дунаюва австрийские войска были разбиты и отходили в большом беспорядке. Брудерман отвёл войска на реку Гнилая Липа, чтобы там оказать сопротивление русским. В течение трёх дней на реке Гнилая Липа шли ожесточённые бои. В результате них австро-венгерские были разгромлены. Враг потерял только пленными более 10 тыс. человек и 50 орудий. После сражения русские войска вошли во Львов и Галич.
В то время как на Юго-Западе у русской армии были большие успехи, на севере фронта 4-ая и 5-ая русские армии обороняли Люблин. Для этого они получили подкрепление в виде недавно созданной 9-ой армии. Главнокомандующий фронтом Иванов отдал директиву о начале общего наступления фронта. По плану 4,5,9-ые армии должны были наступать на юго-запад, а 3-ая армия Рузского получила приказ нанести удар в направлении северо-запада, тем самым угрожая окружению австро-венгерским армиям. 20 августа план пришел в действие. В ответ на стремительное наступление, австро-венгерские войска попытались контратаковать. В сражении у городка Рава-Русская австрийские соединения попытались удержать важный логистический узел но решительными действиями Брусилова были от туда выбиты. Главнокомандующим стало ясно что они не смогут отбить у русских Львов и приказали армиям отступить за реку Сан.
4 сентября был осажден Перемышль. Тем не менее австро-венгерские военачальники не оставляли надежд освободить Галицию. 16 сентября они отдали приказ перейти в очередное контрнаступление. Однако начальный успех развить им не удалось. 10 сентября русские войска перешли Карпаты, создав угрозу наступления в Венгрии.
В Галицкой битве австрийцы потеряли в этом сражении 300 тысяч солдат убитыми и ранеными и около 100 тысяч пленными. Русским армиям удалось разгромить вражеские армии и создать угрозу над внутренними территориями страны.
Подводя итог этой битвы, главным её значением можно с уверенностью назвать сохранение Балканского и Западного фронта от разгрома, что помогло продолжить войну с Центральными державами.