К сентябрю на фронт наконец-то начали поступать боеприпасы. Отечественная промышленность наращивала производство, выпуск снарядов возрос до 1 млн. в месяц. Этого было мало, но батареи больше не молчали. Тем не менее, обстановка все еще балансировала на грани катастрофы. Войска поредели, после отступления не пришли в себя, царила неуверенность — а может, завтра снова уходить? Очень убавилось количество артиллерии. Много орудий подбили в боях, захватили немцы или бросили, когда кончались снаряды. Чтобы пополнить силы, ополченские части, раньше предназначенные для охранной службы, переформировывались в обычные армейские. Дружины преобразовывались в батальоны, сводились в полки. Но эти части были слабее кадровых, а поначалу, необстрелянные, оказывались и вовсе ненадежными.
А между тем, немцы не смирились с тем, что русские армии спаслись. Как только стало ясно, что они ускользают из Польши, с ходу начали готовить новую операцию, перегруппировывать новые ударные кулаки. Намечалось проломить боевые порядки на стыках фронтов. От Бреста, между Юго-Западным и Западным, вклинится группировка Макензена, 11-я и Бугская армии. Из Литвы, между Западным и Северным фронтами, ударят 10-я и Неманская армии. Они с двух сторон прорываются на Минск, и Западный фронт попадает в кольцо. Возле Вильно немцев остановила сильная русская группировка, собранная Алексеевым. Ее планировали взять в отдельные клещи — германскими 8-й и 12-й армиями. Отчленить ее от остального фронта, а севернее Вильно пойдет основной прорыв, эта группировка будет окружена и уничтожена. Кайзеровская ставка считала операцию решающей для исхода кампании, а то и всей войны. Собрала все наличные силы, выскребала любые резервы.
В первых числах сентября началось. Под Брестом соединения Макензена яростно атаковали части 3-й и 4-й русских армий. А на наши войска под Вильно враг обрушился с нескольких сторон. Кровопролитное сражение разыгралось под Эйшишкесом в 40 км южнее Вильно. Здесь на русскую оборону бросили студенческую добровольческую дивизию. Молодежь атаковала так же, как ее предшественники в начале войны. В полный рост, с песнями, неудержимым порывом взяла русские окопы… и все. Дальше наступать было уже некому, студентов положили полностью. Наши солдаты откатились с позиций, а немцы за погибшей дивизией кинули другие части. Вступили в страшный бой на открытом поле. Ни те, ни другие не успели окопаться, но и не отступали, прицельно расстреливали друг друга. Враг пытался переломить ход этой дуэли. В обход русского фланга сомкнутым строем поскакал, сверкая саблями, гусарский полк. Навстречу ему вылетел 8-й Донской полк — тоже сомкнутым строем, с пиками наперевес. Гусары вовремя не свернули, так и напоролись на пики всем полком, немногие уцелевшие спасались бегством.
В этом наступлении жестоко поплатилась и финская бригада, тайно навербованная в Финляндии. Ее готовили для десанта на родину, но сочли, что для решающей операции пополнения важнее, послали в пекло в Литве. Финны обиделись, что их обманули, многие стали сдаваться или перебегать к русским. Под Брестом и Вильно фронт удержался. Но севернее Вильно 10-я германская армия навалилась на правый фланг 10-й русской, стала отжимать его к югу. А еще севернее германская Неманская армия давила на левый фланг русской 5-й армии и отжимала ее к северу. 9 сентября возле г. Свенцяны (Швенченис) образовался разрыв.
Людендорф уже ждал этого, подготовил огромную массу конницы, 8 кавдивизий с несколькими пехотными бригадами. Теперь она хлынула в брешь. А следом двинулись пехотные корпуса, чтобы закрепить успех. Ворвавшись в русские тылы, кавалерийская группировка с ходу захватила станцию Глубокое, перерезав важнейшую железную дорогу на Полоцк, вышла к Молодечно. Отдельные части, стремительно продвигаясь, растеклись по всей Белоруссии, очутились на подступах к Борисову. Отряд конных егерей появился в 25 км восточнее Минска, взорвал железную дорогу на Смоленск.
Весь русский фронт вот-вот мог развалиться — только что остановившийся после отступлений, сшитый на живую нитку. Но Алексеев отреагировал мгновенно. Это была его первая операция в роли начальника штаба Ставки. По мнению некоторых исследователей — лучшая его операция. У него не было резервов, неоткуда и некогда было ждать подмоги. Он принялся маневрировать тем что есть, существующими повыбитыми и расстроенными войсками. Чтобы выскользнуть из очередных наметившихся клещей, приказал оставить Вильно и быстро отодвинуть весь фронт на 120–130 км назад, к Сморгони, Барановичам и Пинску. А в это же время «из ничего», только за счет сокращения фронта, выдергивая полки и дивизии с разных участков, Алексеев формировал две армии.