На 20 август корпусът на фон Франсоа пръв дава началото на битката, като атакува внезапно войските на генерал Павел Рененкампф. Няколко часа по-късно към него се присъединяват 17-и корпус на генерал Август фон Макензен и 1-ви резервен корпус на генерал Ото фон Белов. В завързалата се битка фланговите немски корпуси постигат известни тактически успехи, но 17-и корпус претърпява тежко поражение и е принуден да отстъпи в безпорядък. Обезпокоен от загубите в сражението и започналото междувременно настъпление на руската 2-ра армия, генерал Притвиц нарежда на цялата 8-а армия да прекрати сражението при Гумбинен и да отстъпи към река Висла. Началникът на оперативния отдел към щаба на армията подполковник Макс Хофман, за разлика от командира на армията е убеден, че руската 2-ра армия е в състояние да достигне Висла преди отстъпващите от Гумбинен немски части и предлага 8-а армия да се справи първо с надвисналата над тила ѝ руска опасност. За целта Хофман предлага нов план за прегрупиране и концентрация на немските сили. С помощта на други офицери Хофман успява да убеди Притвиц да последва този план, но това не успява да спаси постта на последния и на 22 август за нов командващ 8-а армия е назначен Паул фон Хинденбург с нов началник на щаба Ерих Лудендорф.