Зимнее сражение в Галиции и на Карпатах

После завершения атаки Девятой немецкой армии на Варшаву русское командование планировало начать отложенное наступление. Вторая и Пятая армии должны были перейти в наступление в направлении Бреслау и Позена, а армии на юге наступать между Краковом и Перемышлем и завершить разгром австрийской армии.

Людендорф также планировал провести совместно с австрийцами наступательную операцию. На этот раз он готовился атаковать с фланга русские войска в западной Польше и отрезать их от базы в Варшаве. К 10 ноября Девятая армия в полном составе была перемещена в Западную Пруссию.

11 ноября Девятая армия атаковала позиции 5-го Сибирского корпуса. Между корпусом и Второй русской армией, которая уже выдвинулась к немецкой границе, образовался пятидесятикилометровый разрыв. Этим обстоятельством немцы удачно воспользовались. На четвёртый день немецкого наступления из русской Ставки пришёл приказ об отступлении к Лодзи. Во время наступления на Лодзь немецкая армия свернула "не на ту дорогу" и русские зашли с севера и юга во фланг противнику, окружив три резервных дивизии. Эти дивизии немцам с большим трудом удалось спасти и вывести из окружения. Сражение у Лодзи закончилось 23 ноября и не принесло победы ни одной из сторон.Людендорф представил Фалькенгайну события у Лодзи как победу немецкого оружия и добился получения пополнения. В расположение Девятой армии прибыли 2-й и 12-й армейские, 3-й и 21-й резервные корпуса. Используя это усиление, немцы 6 декабря взяли Лодзь, но дальше наступление выдохлось. Противники выкопали траншеи и "окопная" война продлилась до следующего лета.

На юге австрийские войска восстановили порядок после поражения и были усилены немецкими дивизиями. В ноябре Вторая австрийская армия генерала Бем-Эрмолли и правое крыло Девятой немецкой армии под командованием Маккензена с большими потерями смогли занять территорию между Краковом и Ченстоховым. Русские армии Юго-Западного фронта имели не только численное превосходство, но и получили пополнение. В течение десяти дней с 16 ноября русские армии вели сражение с австрийцами, в результате которого Конрад Хётцендорф вынужден был признать поражение и отвести войска еще ближе к границе Германии, чем до начала наступления. В Карпатах пять главных проходов оказались незащищёнными, 20 ноября Брусилов занял перевал Лупков и открывалась перспектива наступления на Будапешт.

После успеха на юге, великий князь Николай Николаевич вызвал для совещания генералов Рузского и Иванова. Мнения вновь разделились: Рузский предлагал отвести войска Северо-Западного  фронта к Варшаве, а генерал Иванов предлагал развивать наступление на Будапешт, считая промедление ошибкой. Великий князь занял позицию Иванова.

Наступление русской армии зимой 1914 года было весьма затруднительным. Несмотря на крупное пополнение, в войсках не хватало снаряжения, а артиллерия получала по десять снарядов на орудие в день. В этих обстоятельствах Конрад Хётцендорф атаковал русские войска. Между Третьей русской армией (южнее Кракова) и Восьмой армией (на Карпатах) был разрыв 30 километров, напротив которого австрийцы развернули 14-й корпус и 43-ю немецкую дивизию. 3 декабря австрийцы и немцы начали наступление между городами Лиманов и Лапанов. Русские войска отошли на 60 километров. 10 декабря русские войска получили подкрепление и австрийцы были остановлены. Эта победа позволила австрийцам перейти в наступление на Карпатах и закрепиться на передних склонах гор.

Лиманово-Лапановское сражение привело к тому, что русскому командованию пришлось отказаться от наступления на Будапешт, а также от прямого вторжения на территорию Германии. Для Австро-Венгрии это сражение стало последней самостоятельно проведённой военной операцией. После этого все операции австрийских войск осуществлялись после согласования с германской стороной. Все дальнейшие победы австрийцев были одержаны при непосредственном участии немецких войск.

План крепости Перемышль

Через месяц после Лиманово-Лапановского сражения Конрад Хётцендорф предпринял наступление востонее, в Карпатах. Для помощи австрийцам немцы выделили три дивизии. Операция проводилась в области Бескид. Немцы должны были осуществить прорыв, а затем их должны были поддержать австрийские войска с флангов.  Немецкие дивизии были плохо подготовлены для проведения зимних операций в горах, поэтому начатое 23 января наступление закончилось неудачей. Австрийцы же достигли определённых успехов. В сражении у Коломеи они отбросили русские войска вниз по восточным склонам Карпат и достигли соединения австрийской, российской и румынской границ. 27 февраля австрийцы продолжили наступление, но были остановлены. В зимних сражениях австрийская армия потеряла более 90 тысяч человек. В марте русские войска постоянно контратаковали измотанного противника.

Неудачи зимнего наступления отразились на боевом духе крепости Перемышль. Комендант крепости приказал разрушить укрепления, взорвал артиллерию, сжег припасы и сдал крепость 22 марта. В итоге 120 тысяч человек попали в плен.