3-го числа в наступление перешла 9-я армия (XIV, Гвардейский, XXV и XVIII корпуса), нанеся удар по главным силам IV австро-венгерской армии, бывшим на левом берегу. Гвардия имела упорный бой у Янгрота.
Фельдмаршал Гинденбург и генерал Конрад решили не только не отступать, но и самим перейти в наступление. Лодзинское сражение должно было в ближайшие же дни закончиться разгромом русского Северо-Западного фронта, а прибывшая на левый берег Вислы из Карпат II армия генерала Бём-Эрмоли должна была дать союзникам внушительное численное превосходство. Ее решено было двинуть на Петро-ков, в разрыв между 5-й и 4-й армиями, в охват правого крыла этой последней. Одновременно усиленная I армия генерала Данкля должна была рвануть фронтально. В группу Войерша входили 35-я резервная пехотная, Гвардейская резервная дивизии и Сводный ландверный корпус, во II армию — 4-й и 12-й австро-венгерские корпуса, в I армию — 1-й, 5-й, 10-й, Сводный и 2-й корпуса, в IV армию — 6-й и 14-й корпуса на левом и 17-й на правом берегу Вислы.
4 и 5 ноября бои на ченстоховском направлении приняли тяжелый характер. 9-я армия и левый фланг 4-й должны были отойти. 6 ноября II армия генерала Бём-Эрмоли бросилась в охват правого фланга 4-й армии, но конница князя Туманова и гренадеры задержали ее порыв. Одновременно сильным ударом армии Данкля удалось сбить XIV корпус и прорваться на стыке 4-й и 9-й армий.
Но стойкость наших войск сорвала неприятельский расчет. Мадьярские полки замерли на петроковском направлении. Под Петроков прибыла гвардейская конница генерала Гилленшмидта, и наше положение быстро окрепло. 7 ноября все атаки неприятеля были отбиты, и генерал Эверт решил покончить с охватом. В 9-й армии положение продолжало оставаться серьезным, и штаб Юго-Западного фронта предписал 3-й армии срочно переправить часть сил на левый берег Вислы на выручку генерала Лечицкого.
8 ноября гренадеры и конница князя Туманова нанесли 4-му австро-венгерскому корпусу поражение у Едльни. Трофеями в этом деле было 60 офицеров, 3500 пленных и 17 пулеметов. В 9-й армии гвардия ликвидировала прорыв Данкля в XIV корпусе, а головные части XXI армейского корпуса 3-й армии начали переправу через Вислу. Генерал Радко Дмитриев, выведя в резерв X армейский корпус, направил его от Тарнова на левый берег вслед за частями XXI.
9 ноября правый фланг 4-й армии — Гренадерский и XVI корпуса — успешно наносили удары. В 9-й армии случилась небольшая неустойка, выправленная, однако, фланговым ударом перешедших Вислу авангардных частей XXI корпуса и 7-й кавалерийской дивизией. В делах 9 ноября у Цекаржева гренадерами захвачено еще 3000 пленных и 9 пулеметов. 4-му австро-венгерскому корпусу нанесено серьезное поражение. В 9-й армии гвардией взято 1600 пленных.
В то время как армии Эверта, Лечицкого и Радко Дмитриева справлялись с Войершем, Бём-Эрмоли, Данклем и эрцгерцогом, 8-я армия генерала Брусилова завязала в Карпатах Бескидское сражение с III австро-венгерской армией генерала Бореевича и группой Пфланцер-Балтина.
Пока Юго-Западный фронт успешно решал свою задачу, на Северо-Западном фронте наступил кризис Лодзинского сражения, и генерал Рузский принял плачевное решение отступать. Генерал Иванов энергично протестовал против этого малодушного решения своего коллеги.
10 ноября 4-я и 9-я армии отразили неприятеля по всему фронту, а 3-я готовилась к энергичному удару по обоим берегам Вислы. 11 ноября особенно успешно действовал левый фланг 9-й армии — XVIII армейский корпус. У Циборовице XVIII корпусом взято было свыше 3000 пленных.
12 ноября началось наступление Радко Дмитриева на Краков. На левом берегу Вислы X и XXI корпуса победоносно шли вперед, громя 14-й и 6-й австро-венгерские корпуса. На правом — XI и IX корпуса форсировали Рабу, отбросив 17-й и 11-й корпуса на краковские форты. 13-го победа была полной: X и XXI корпуса имели крупный успех у Кошице, XI громил врага в Неполомицком лесу, а IX блестящим ударом овладел сильно укрепленной Бохнией — преддверием Кракова. У Кошице войсками переправившихся на левый берег Вислы 9-й, 31-й и 33-й пехотных дивизий было взято 13 ноября свыше 7000 пленных, 28 орудий и 20 пулеметов. 129-й пехотный Бессарабский полк взял знамя 31-го венгерского полка. Бохнию брала 5-я пехотная дивизия — герои Гривицкого редута — вологодцы, поддержанные костромцами. Могучий форт был взят с налета, причем захвачено 3000 пленных и 25 орудий. Разбитая IV австрийская армия была отброшена в Краков, и Радко Дмитриев решил доконать ее могучим ударом — с налета овладеть потрясенной уже неприятельской твердыней. Весь день 14-го шло преследование, а 15-го крылья нашей победы были подсечены.
Ставка согласилась с позорным решением генерала Рузского отступать. Она задержала победоносные полки 3-й армии под стенами Кракова. Не имея мужества лично принять полководческое решение, Верховный главнокомандующий созвал на 16-е совещание главнокомандующих в Седлеце (штаб Северо-Западного фронта).