À la déclaration de guerre, le commandement des armées est confié au grand duc Nicolas de Russie, oncle du tsar ayant fonction d’adjudant-général. Ce dernier, honnête et compétent, n’a pris aucune part aux plans de mobilisation et d’opérations qu’il doit mettre en œuvre. Sur le front oriental, suivant les plans des Alliés, le tsar lança l’offensive en Prusse-Orientale le 17 août, plus tôt que prévu par les Allemands. À la mi-août, deux armées russes pénétrèrent en Prusse-Orientale et quatre autres envahirent la province autrichienne de Galicie. Ils gagnèrent une victoire à Gumbinnen (19-20 août) sur des forces de la huitième armée allemande inférieures en nombre, qui étaient sur le point d’évacuer la région lorsque des renforts commandés par le général Paul von Hindenburg remportèrent sur la seconde armée russe une victoire décisive à la bataille de Tannenberg (27-30 août 1914), confirmée lors de la bataille des lacs Mazures, le 15 septembre, ce qui obligea les Russes à battre en retraite vers leur frontière.