Совершив три усиленных перехода без дорог, 1-я армия с утра 4 августа стала переходить границу. III армейский корпус вступил в упорный бой у Сталлупенена с 1-м германским армейским корпусом генерала Франсуа, причем благодаря оплошности своего командира едва не потерпел поражения. Дело решила 29-я пехотная дивизия (XX корпуса) энергичного генерала Розеншильд-Паулина, взявшая немцев во фланг и заставившая их поспешно отступить. Между III корпусом и запоздавшим IV образовался разрыв в 20 верст. Генерал Епанчин не счел нужным предупредить об этом 27-ю пехотную дивизию, шедшую в обстановке полной безопасности слева. Дивизия подверглась внезапному огневому нападению и короткому удару, причем застигнутый врасплох 105-й пехотный Оренбургский полк был совершенно разгромлен. Начальник дивизии генерал Адариди парировал, однако, удар. Тем временем 25-я пехотная дивизия генерала Булгакова взяла Сталлупенен, а 29-я дивизия генерала Розеншильд-Паулина, поспешив на выручку, ударом во фланг решила дело. Всего под Сталлупененом наши 42 батальона и 19 батарей сражались с 18 батальонами и 20 батареями противника. Трофеями были 8 орудий и 2 пулемета (взяты 115-м Вяземским полком). Наш урон был 63 офицера, 6664 нижних чинов (половина в Оренбургском полку) и потеряно 12 пулеметов. Немцев перебито 1500 и 500 взято в плен. Конница Нахичеванского действовала крайне вяло.
5 августа генерал Ренненкампф, выполняя директиву штаба фронта (отрезать немцев от Кенигсберга и охватить их левый фланг), двинулся главными силами на север от Роминтенского леса, выслав конницу Хана Нахичеванского на Инстербург. Однако стратегическая разведка оказалась Хану и подчиненным ему кавалерийским начальникам совершенно не по плечу — и 70 эскадронов лучшей в мире конницы решительно ничего не дали своей армии. Генерал Ренненкампф оставался после Сталлупенена в полном неведении относительно противника.
6-го числа у Каушена конный корпус Хана Нахичеванского ввязался в бой с бригадой прусского ландвера, не сумев ее уничтожить и повторить Фер-Шампенуаз (как раз теми же полками). Против 6 батальонов и 2 батарей немцев мы имели 70 эскадронов и 8 батарей. Однако Хан Нахичеванский не подумал воспользоваться маневренным превосходством конницы и четверным огневым перевесом. Обе гвардейские кавалерийские дивизии спешились и начали фронтальный бой с минимальными шансами на успех и зря понесли потери. Гвардейская конная артиллерия стреляла плохо, а начальник 3-й кавалерийской дивизии генерал Бельгард, посланный в обход германской бригады, не отважился на атаку. Бой решил лейб-гвардии конного полка ротмистр барон Врангель, лихо атаковавший со своим эскадроном неприятельскую артиллерию и взявший 2 орудия. Наши потери — 46 офицеров и 329 нижних чинов. У немцев убыло 1200 человек. Хан так и не преследовал. После этого бесполезного и бездарного боя Хан отвел свою конницу в глубокий тыл, не позаботившись предупредить о том пехоту и штаб армии. Последствием этого поистине преступного отхода было обнажение правого фланга 1-й армии, в частности выдвинувшейся вперед 28-й пехотной дивизии.
На следующий день генерал Ренненкампф полагал дать дневку истомленным войскам, но его противник — командовавший VIII германской армией генерал фон Приттвиц — решил атаковать русских всеми своими силами, парируя намечавшийся охват.
И 7 августа разыгралось сражение под Гумбинненом. Наш правый фланг, застигнутый врасплох, был смят и отброшен — положение в XX корпусе, атакованном 1-м германским армейским корпусом и кенигсбергским ландвером, весь день было критическое. Зато в центре 17-й германский корпус генерала Макензена был расстрелян нашим III корпусом и в панике бежал с поля сражения. На левом фланге огневой бой нашего IV корпуса с 1-м резервным германским фон Белова имел нерешительный характер. Весь удар 1-го корпуса приняла 28-я пехотная дивизия, понесшая огромные потери (104 офицера, 6945 нижних чинов, 8 орудий и 23 пулемета). Положение восстановлено было 29-й дивизией, а германская кавалерийская дивизия, захватившая у нас в тылу Пилькаллен, разбита 116-м Малоярославским полком. Решительный успех был одержан нами в центре — в 25-й пехотной дивизии генерала Булгакова, и особенно в 27-й пехотной дивизии генерала Адариди. Эта последняя действовала как на полигоне, расстреляв корпус Макензена, обратив его в бегство и захватив (уфимцы и саратовцы) 15 орудий, 13 пулеметов и до 1500 пленных. 17-й германский корпус бежал 15 верст. К сожалению, конница Нахичеванского бездействовала в глубоком тылу, а генерал Адариди смог преследовать лишь накоротке, остановленный Епанчиным. Бой нашей 40-й пехотной дивизии был безрезультатным. Всего под Гумбинненом 5 германских пехотных и 1 кавалерийская дивизии (62 батальона и 370 орудий) были отражены 5 русскими (70 батальонов и 264 орудия). Потери немцев — 14 800 человек (в 17-м корпусе — 200 офицеров и 8500 нижних чинов). У нас убыло 16 500 человек (главным образом в 28-й пехотной дивизии).