Так или иначе, но прорвать наш фланг австрийцам не удалось. В целом для противника ситуация складывалась весьма печально, что заставило его начать отступление к р. Сан всем фронтом.
К середине сентября основные операции перенеслись в Русскую Польшу: австрийские и германские армии мощным наступлением пытались взять Варшаву. В конце сентября наши войска в Галиции несколько отошли, однако продолжали держать оборону. Наш успех под Варшавой и выход к германской границе заставил австрийцев отступить. В конце октября 8-я армия переправилась через р. Сан, а через несколько недель вышла к Карпатам.
Брусилов решил оттеснить противника к перевалам в Карпатах. Начавшееся наступление стало звездным часом Корнилова и его дивизии, которую впоследствии прозвали «стальной». Его войска продвигались с боями в тяжелейших погодных условиях: морозы, метели, обледенелые склоны гор и практически полное отсутствие дорог. Однако благодаря упорству и успешному руководству со стороны Корнилова, а также героизму нижних чинов и офицеров дивизия успешно теснила противника.
Уже 5 (18) ноября Корнилов при поддержке кавалерии захватил важный Ростокский перевал, а 9 ноября взял д. Синна. 48-я дивизия перевалила Карпаты и начала спускаться на Венгерскую равнину. На следующий день она, согласно приказу командира корпуса, захватила д. Гуменное. Причем в этот день отряд подполковника Свяцкого в ходе решительного наступления захватил командира ландштурменной бригады генерал-майора Рафта, 17 офицеров и 1200 нижних чинов. Причем, по преданию, генерал был настолько поражен успехами русских, что заявил: «Корнилов – не человек, стихия». В некоторых работах указывается, будто Корнилов лично возглавлял эту атаку, однако имеющиеся архивные документы не подтверждают это.
Одновременно соседний 8-й корпус нанес поражение австрийцам и заставил их отступать. Стремясь к реваншу, противник начал подтягивать подкрепления и попытался прорвать фронт дивизии Корнилова. Недостаток снарядов и патронов, а также выдвинутое вперед положение заставили Корнилова начать 15 (28) ноября общее отступление, которое завершилось через пять дней. За период с 26 октября по 20 ноября Корнилов взял в плен 1 генерала, 58 офицеров и 6756 нижних чинов. Общие потери составили 32 офицера и около 5000 нижних чинов (половина – раненые).
Как вспоминал генерал Брусилов:
Странное дело, генерал Корнилов свою дивизию никогда не жалел: во всех боях, в которых она участвовала под его начальством, она несла ужасающие потери, а между тем офицеры и солдаты его любили и ему верили. Правда, он и себя не жалел, лично был храбр и лез вперед очертя голову.
