В началото на войната генерал Брусилов е командир на 8-а армия, която воюва в състава на руския Югозападен фронт в Галиция. В сраженията при Рогатин, Рава Руская и Хиров от август до октомври 1914 година нанася поражения на австро-унгарските войски, вземайки десетки хиляди пленници. През следващите месеци воюва в Карпатите. Не успява да си пробие път към унгарската равнина, но пресича опитите на австро-унгарците да деблокират обсадения Пшемишъл. След Горлицкия пробив през юни 1915 година Брусилов е принуден да отстъпи от Пшемишъл и Лвов във Волиния и Полесието.