Проведенная военная игра показала несоответствие ряда положений имевшегося мобилизационного расписания 1913 года. Они касались сроков развертывания и перехода войск округа в наступление, норм их снабжения боеприпасами, продовольствием, медицинским оборудованием и многое другое. По итогам военной игры Иванов подал Сухомлинову обстоятельную докладную записку. Однако действенных мер по реализации его предложений принято не было.
Объявление о вступлении России в войну застало Н. И. Иванова в войсках. Отдав последние распоряжения, он поспешил вернуться в Киев, где формировался штаб Юго-Западного фронта. Одновременно с этим происходило развертывание его армий. На правом фланге фронта в полосе от среднего течения Вислы до Люблина развертывалась 4-я армия под командованием генерала Г. А. Зальца. Далее на юг следовали 5-я армия генерала П.А. Плеве, 3-я армия генерала Н. В. Рузского и 8-я армия генерала А. А. Брусилова. Всего в составе этих объединений было 34 пехотных и 12 кавалерийских дивизий, в рядах которых насчитывалось свыше 600 тысяч человек личного состава и 2099 орудий. Правда, к назначенному сроку планируемые силы и средства могли развернуть не более, чем на 75 % от предусмотренных планом. Несмотря на это, войскам фронта ставилась задача наступать на территорию Австро-Венгрии и осуществить разгром ее армий.
Исходя из имевшихся разведывательных данных, Иванову было известно, что противостоявшая ему группировка противника также состояла из четырех армий. На ее правом крыле в районе Тарнополя находилась армейская группа генерала Кеверса. Далее на север сосредоточивались 3-я армия генерала Брудермана, 4-я армия генерала Ауффенберга и 1-я армия генерала Данкля. Всего в составе этих объединений было 35 пехотных и 11 кавалерийских дивизий, в рядах которых насчитывалось 850 тысяч человек личного состава и 1728 орудий. Таким образом, противник в полтора раза превосходил войска Юго-Западного фронта по численности личного состава, но незначительно уступал ему по количеству артиллерии. В этих условиях рассчитывать на успешное наступление можно было лишь в случае достижения его внезапности.
1 августа начальник штаба Верховного главнокомандующего генерал Н. Н. Янушкевич телеграммой сообщил Иванову о том, что Франция просит поддержать ее готовящееся наступление наступлением русских войск, в том числе и Юго-Западного фронта. На эту просьбу военно-политическое руководство России ответило согласием. Было решено, не дожидаясь полного сосредоточения и развертывания армий, атаковать австро-венгерские войска в Галиции, нанести им поражение в приграничных сражениях, воспрепятствовать планомерному отходу за Днестр и на запад к Кракову.
Иванов со свойственной ему покорностью подчинился указаниям Верховного командования. Совместно с начальником штаба фронта генералом М. В. Алексеевым он уточнил разработанный в довоенное время план операции. Было решено, используя удобную конфигурацию линии фронта, нанести два удара по сходящимся направлениям на Перемышль, окружить и разгромить главные силы противника, а затем овладеть его наиболее сильными крепостями Перемышль и Львов. В дальнейшем предполагалось повести широкомасштабное наступление на Краков. На первом этапе операции 4-я и 5-я армии должны были наступать на Перемышль и Львов из районов Люблин и Холм, а 3-я и 8-я – в этом же направлении из районов Ровно и Проскуров. Особому Днестровскому отряду ставилась задача, действуя в междуречье Днестра и Прута, обеспечить левый фланг фронта.
Этот интересный сам по себе замысел наступательной операции не отвечал, однако, реально сложившейся обстановке. Позже выяснилось, что командующий и штаб фронта в своих расчетах исходили из ошибочного предположения относительно рубежа развертывания войск противника. На деле он оказался отодвинутым на 100 километров к западу и юго-западу. В результате этого операция Юго-Западного фронта не могла привести к окружению и разгрому главной группировки австро-венгерских войск, которая находилась за флангами намеченного маневра. В то же время она обеспечивала в ее начале достаточно быстрое и глубокое продвижение на территорию врага, что уже само по себе давало русскому командованию немало преимуществ. Именно поэтому Иванов не стал менять ранее принятого решения даже несмотря на то, что действия противника носили характер, не предусмотренный его планами.