Am 1. Mai 1916 wurde Pflanzer-Baltin zum Generaloberst befördert. In der so genannten Brussilow-Offensive musste er seine ersten Rückschläge einstecken. Die 7. Armee musste sich unter großen Verlusten zurückziehen und die Russen nahmen die östliche Bukowina samt Czernowitz wieder ein. Die deutschen und österreichisch-ungarischen Truppen hatten in der Folge mehrere schwere und verlustreiche Schlachten zu schlagen um die Ostfront im Juli 1916 wieder zu stabilisieren. Gerüchte, dass unter Pflanzer-Baltin deutsche Truppen größere Verluste erleiden mussten als österreichisch-ungarische, führten zu ausgeprägten Querelen in beiden Heeresleitungen, denen der General schlussendlich geopfert wurde. Er trat im November 1916 „aus gesundheitlichen Gründen freiwillig“ in den Ruhestand.