Однако такой «победоносный» план ведения войны в Берлине не был принят, поскольку с ним не согласился тогдашний начальник Полевого Генерального штаба генерал Э. фон Фалькенгайн. На своём высоком посту он лучше знал действительное положение дел на Восточном, Русском, фронте и кроме того — состояние Германии и её потенциальные возможности в ведении вооружённой борьбы против Антанты на два фронта.
В сентябре 1914 года генерала пехоты фон Гинденбурга назначили командующим 9-й немецкой армией с одновременным подчинением ему 8-й армии, а в октябре того же года — главнокомандующим Германии на Востоке (Восточным фронтом). К тому времени русские войска (около 20 корпусов) выдвинулись в излучину реки Вислы примерно между городами Вроцлавом и Краковом и подошли к границам Силезии с явным намерением наступать ещё дальше. В такой тяжёлой для германского командования ситуации Гинденбург решился на рискованный шаг, который вполне оправдал себя. Он оставил против русских корпусов в центральной части Польши лишь «тонкую завесу» для стратегической маскировки, а свои главные силы по железным дорогам быстро перебросил на юг в район польского города Кракова. Туда же перебросили часть своих сухопутных войск и союзники австро-венгры. Таким образом, была создана мощная ударная группировка для наступления в направлении польского города Лодзи, которая имела огромное превосходство над противостоящими ей русскими войсками в артиллерии, особенно тяжёлой.
Лодзинская операция закончилась победой германцев, и наступление русских армий на берлинском направлении было приостановлено. Вскоре они по решению главнокомандующего России великого князя Николая Николаевича-младшего перешли к обороне. Это был стратегический успех немцев на Восточном фронте и крупный просчёт Верховного главнокомандования России. Германия была спасена от вторжения на её территорию противника с Востока.
Затем главнокомандующий Восточным фронтом фон Гинденбург, получив в феврале 1915 года подкрепление из 4 армейских корпусов, нанёс поражение 10-й русской армии генерала Ф.В. Сиверса, окружив и пленив часть её в Августовских лесах. Однако развить этот успех выходом в тыл русским войскам германский полководец не смог из-за недостатка сил и средств и возросшего сопротивления противника. Русский фронт вновь стабилизировался, и началась затяжная позиционная борьба.
После того как русский Юго-Восточный фронт нанёс полное поражение военным силам Австро-Венгрии и его войска вышли на гребень Карпатских гор, высшее германское командование обратило свой взор с Запада на Восток. В случае дальнейшего наступления русских армий через карпатские перевалы им открывался прямой выход на венгерскую равнину и путь на Будапешт и Вену. Для спасения союзника в лице Австро-Венгерской империи Берлин спешно сформировал сильную армию генерала А. фон Макензена.
Пауль фон Гинденбург разработал план прорыва русского фронта у польского города Горлицы в Северном Прикарпатье. Здесь заблаговременно была создана мощная ударная группировка из отборных войск. Особенностью этой операции было то, что германцы добились у Горлицы полнейшего превосходства в тяжёлой артиллерии, которая смогла на участке прорыва почти полностью уничтожить оборонительные сооружения русских.
Немецким и австро-венгерским армиям удалось в ходе кровопролитного Горлицкого сражения продавить фронт противника на линии Горлице — Тарное. Отход с боями русских войск от города Горлицы и Северного Прикарпатья повлёк за собой отступление всего Русского фронта. Вскоре русские войска с боями были вытеснены из Галиции, их положение сильно затруднялось нехваткой снарядов и трудностями с подвозом резервов.
Успешно проведённая Горлицкая операция и последовавшее за ней отступление русских армий из Галиции стали несомненным полководческим успехом генерал-фельдмаршала Гинденбурга. Карта Восточного фронта изменилась в пользу вооружённых сил Германии и Австро-Венгрии.
Развить дальше наступление германскому командованию не удалось, и Восточный фронт стабилизировался на линии Черновцы — Пинск — Двинск — Рига. На Востоке, как и на Западе, началась затяжная позиционная война. Протяжённость фронта составила 1300 километров. Войска противников стали строить сплошные оборонительные линии из траншей и батарейных позиций, защищённые многими рядами проволочных заграждений и минными полями. Усиленно строя оборону, противники одновременно готовились и к последующим наступательным действиям.
В должности главнокомандующего Восточным фронтом генерал-фельдмаршал Гинденбург прославился ещё и тем, что в начале 1916 года сумел сорвать наступление русской 10-й армии у озера Нарочь. Здесь он большими силами контратаковал наступающих русских, которые сумели прорвать две линии германской обороны, воспользовавшись тем, что немецкая артиллерия начала перебазирование.