В марте 1916 г. на конференции держав Антанты в Шантийи были согласованы действия союзных войск в предстоящей летней кампании. В соответствии с этим русское командование наметило начать в середине июня 1916 г. крупное наступление на всех фронтах. Главный удар должны были нанести войска Западного фронта из района Молодечно на Вильно, а вспомогательные удары — Северный фронт из района Двинска и Юго-Западный фронт из района Ровно на Луцк. При обсуждении плана кампании выявились разногласия среди высшего военного руководства. Командующий Западным фронтом генерал от инфантерии А.Е. Эверт высказал опасение, что войска фронта не смогут прорвать хорошо подготовленную в инженерном отношении оборону противника. Недавно назначенный командующим Юго-Западным фронтом генерал от кавалерии А.А. Брусилов, наоборот, настаивал на активизации действий его фронта не только могут, но и должны наступать.

В распоряжении А.А. Брусилова находились 4 армии: 7-я — генерала Д.Г. Щербачева, 8-я — генерала А.М. Каледина, 9-я — генерала П.А.Лечицкого и 11-я — генерала В.В. Сахарова. В войсках фронта насчитывалось 573 тыс. пехоты, 60 тыс. кавалерии, 1770 легких и 168 тяжелых орудий. Противостояла им австро-германская группировка в составе: 1-я (командующий — генерал П. Пухалло), 2-я (командующий генерал Э. Бем-Эрмоли), 4-я (командующий — эрцгерцог Иосиф-Фердинанд), 7-я (командующий — генерал К. Пфланцер-Балтина) и Южная германская (командующий – граф Ф. Ботмер) армии, обшей численностью 448 тыс. пехоты и 27 тыс. кавалерии, 1300 легких и 545 тяжелых орудий. Оборона глубиной до 9 км состояла из двух, а местами из трех оборонительных полос, каждая из которых имела две-три линии сплошных траншей.

В мае союзники, в связи с тяжелым положением своих войск на итальянском ТВД, обратились к России с просьбой ускорить начало наступления. Ставка решила поит им навстречу и выступить на 2 недели раньше срока.

Наступление началось на всем фронте 22 мая (4 июня) мощным артиллерийским обстрелом, продолжавшимся на разных участках от 6 до 46 часов. Наибольшего успеха достигла 8-я армия, наступавшая на Луцком направлении. Уже через 3 дня ее корпуса взяли Луцк, а ко 2 (15) июня разгромили 4-ю австро-венгерскую армию. На левом крыле фронта в полосе действия 7-й армии русские войска, прорвав оборону противника, овладели г. Язловец. 9-я армия прорвала фронт на 11-километровом участке в районе Доброноуц и разгромила 7-ю австро-венгерскую армию, а затем очистила всю Буковину.

Успешные действия Юго-Западного фронта должны были поддержать войска Западного фронта, но генерал Эверт, ссылаясь на незаконченность сосредоточения, приказал отсрочить наступление. Этот промах русского командования моментально использовали немцы. В район Ковеля, куда должны были наступать части 8-й армии, были переброшены 4 пехотные дивизии из Франции и Италии. 3 (16) июня германские армейские группы генералов фон г. Марвица и Э. Фалькенхайна нанесли контрудар в направлении Луцка. В районе Киселина началось жестокое оборонительное сражение с германской группой генерала А. Линзингена.

С 12 (25) июня на Юго-Западном фронте наступило вынужденное затишье. Наступление возобновилось 20 июня (3 июля). После мощного обстрела 8-я и 3-я армии прорвали оборону врага. Наступавшие в центре 11-я и 7-я особых успехов не достигли. Части 9-й армии захватили г. Делятин.

Когда, наконец, в Ставке поняли, что успех кампании решается на Юго-Западном фронте, и перебросили туда резервы, время уже было упущено. Противник сосредоточил там крупные силы. Особая армия (командующий — генерал В.М. Безобразов), состоявшая из отборных гвардейских частей и на помощь которой Николай II очень рассчитывал, на деле оказалась малоэффективной из-за низких боевых навыков старшего офицерского звена. Боевые действия приняли затяжной характер, а к середине сентября фронт окончательно стабилизировался.

Наступательная операция войск Юго-Западного фронта завершилась. Она продолжалась более ста дней. Несмотря на то, что первоначальный успех не был использован Ставкой для достижения решающего результата на всем фронте, операция имела крупное стратегическое значение. Австро-венгерская армия в Галиции и Буковине потерпела полное поражение. Ее общие потери составили около 1,5 млн. чел. Только пленными русские войска взяли 8 тыс. 924 офицера и 408 тыс. солдат. Были захвачены 581 орудие, 1795 пулеметов, около 450 бомбометов и минометов. Потери русских войск составили около 500 тыс. человек. Чтобы ликвидировать прорыв; противник был вынужден перебросить на русский фронт 34 пехотных и кавалерийских дивизии. Это облегчило положение французов под Верденом и итальянцев в Трентино. Английский историк Л. Гарт писал: "Россия пожертвовала собой ради своих союзников, и несправедливо забывать, что союзники за это являются неоплатными должниками России". Непосредственным результатом действий Юго-Западного фронта стал отказ Румынии от нейтралитета и присоединение ее к Антанте.