И тем не менее генерал Брусилов готовился к наступательной операции против немцев… 16 июня 1917 г. артиллерия Юго-Западного фронта открыла огонь по позициям австро-германских войск. Артподготовка велась днем и ночью. Никогда затри года войны русская армия не располагала таким количеством артиллерии. В полосе прорыва русские войска превосходили противника в орудиях, в том числе в тяжелых, более чем в два раза. Проведены наземная разведка и аэрофотосъемка. Плотность наступавших войск удалось довести до 2-2,5 дивизии и 30-35 орудий на 1 км фронта, а в полосе 7-й армии, наносившей главный удар в направлении на Львов, до 44 орудий на 1 км фронта. 18 июня началась атака пехоты, имевшей на участке прорыва в целом трехкратное превосходство в людях над противником. Но и этот порыв вскоре выдохся: обозначившийся в первые дни на направлении главного удара тактический успех был эфемерным.
Хронику русского наступления дают дневниковые записи генерала М. Гофмана, ставшего с августа 1916 г. начальником штаба немецкого Восточного фронта. В дневнике он пишет 18 июня: «Русские наступают в Галиции. Будем надеяться, что это продолжится 8—10 дней, и тогда мы дадим им хорошенько по голове». 23 июня Гофман пишет: «Пока моя “неожиданность” будет проведена в жизнь, нужно еще подождать 10—14 дней. Будем надеяться, что русские будут энергично продолжать свое наступление». 24 июня запись: «Русские наступают огромными массами. Все отбито. Мои приготовления к “неожиданности” планомерно продолжаются». 28 июня: «Сражение в Галиции очень тяжелое, но нет никаких поводов для опасений».
Сняв с других участков Восточного фронта до пяти дивизий и перебросив 11 дивизий с Западного, немцы нанесли мощный контрудар на правом фланге русского Юго-Западного фронта. Русские стали откатываться. Части, оборонявшие Тарнополь, отступили без боя. Немцам достались гигантские запасы снарядов и продовольствия на сумму больше 3 миллиардов рублей. Налицо полнейшая катастрофа. Напрасно Брусилов будет отчаянно взывать к командованию «не только принять все меры к тому, чтобы остановить наступление противника, но энергично перейти в контратаку и восстановить положение». Выполнить сей приказ так и не смогли ни командир Юго-Западного фронта генерал-лейтенант Гутор, ни сменивший его в должности генерал от инфантерии Корнилов, ни ударники.