26. srpna 1914 zahájila ruská vojska úspěšnou bitvu o Halič a do listopadu postupovala dále do nitra Rakouska-Uherska. Dne 5. listopadu začala ruská vojska druhé obléhání. Vzhledem k tomu, že se pevnost nacházela již hluboko v ruském zázemí, bylo nemožné, aby byla vojska vyproštěna. V zimě 1914–1915 došlo k rychlému vyčerpání zásob, postupně byly snižovány příděly potravin, poráželi se koně. Pevnost se ruské armádě dobýt nepodařilo, ovšem posádka čítající 110 tisíc mužů se byla nucena 22. března 1915 vzdát z důvodu nedostatku zásob. Na Velký pátek 2. dubna 1915 navštívil Přemyšl ruský car Mikuláš II. Alexandrovič.