For bedre at kunne beskytte industriområdet i Øvre Schlesien besatte tyske tropper den 3. august Tjenstokhova og Kalisz. Den sidste blev – som gengældelse for angivelige overgreb mod civilbefolkningen – beskudt med artilleri den 7. – 8. august og en stor del af byen brændte ned. Da den 1. russiske armé den 17. august begyndte at trænge ind i Østpreussen begyndte de strategisk vigtige operationer på Østfronten (se: Slaget ved Stallupönen). Den 2. russiske armé overskred den tyske grænse to dage senere. Efter det tyske nederlag ved Gumbinnen (19.-20. August) blev den øverstkommanderende for 8. tyske armé og hans stabschef, som i en telefonsamtale med den øverste hærledelse havde tvivlet på at linjen ved Weichsel kunne holdes, afløst af Paul von Hindenburg og Erich Ludendorff. Samtidig besluttede Moltke at forstærke 8. armé med to korps fra Vestfronten. Endnu inden disse tropper ankom lykkedes det 8. arme i slaget ved Tannenberg (23.-31. august) at besejre den 2. russiske armé næsten fuldstændigt. Kort tid efter blev også den 1. russiske armé besejret i Slaget ved de masuriske søer (8.-10. september), og den trak sig efterfølgende tilbage over grænsen. Dermed var det russiske fremstød mod Østpreussen slået fejl. En ny og mindre ambitiøs russisk offensiv to måneder senere førte ganske vist til at de østligste dele af Østpreussen blev besat, men den blev bragt til standsning i midten af november ved de i mellemtiden stærkt udbyggede tyske stillinger langs Angerapp og de masuriske søer. På dette tidspunkt havde tyngdepunktet i den tysk-russiske front allerede forskudt sig sydpå.