1915年9月4日4时整，布鲁西洛夫攻势开始了，炮击迅速而猛烈，奥匈帝国精心布置的铁丝网被夷为平地，机枪哨，炮兵阵地，战地指挥中心遭到毁灭性的打击。随后炮击突然停止，几架飞机掠过天空，地面上的奥匈军队迅速开火，地面只有少量俄军步兵进攻，然而飞机已经完成了航拍。3个小时之后，炮击又一次开始，这样的方式重复了3次，奥地利人被迷惑了，他们不知道敌人什么时候会发动进攻，而自己的阵地工事被摧毁得越来越多，士兵手里的防御武器越来越少。
忽然，哨声划破了战场上的寂静，俄军发出了乌拉的怒吼，成批的沿着突破地段冲向奥军战壕，他们扔出了一颗颗手榴弹，把奥匈军队炸的血肉横飞。机枪响起，前方的几个突击队员当场阵亡，后面的士兵匍匐移动，随后一颗手榴弹精准的落到了奥匈士兵的头顶。俄国士兵继续往前冲，决战的时刻来临了，双方举起刺刀，开始在战壕周围肉搏。工兵铲砍在人身上的沉闷声，刺刀插入人身体的情景，混战之中无数人的生命在流逝着。战壕中的水坑被染成了红色，俄国人的血和奥匈士兵的血混在了一起，流入了乌克兰的大地。
契科夫斯基在波兰战役中侥幸逃了回来，他很久没有这样酣畅淋漓的打过仗了。跟德国人作战，太不顺心，总是失败。每日每夜都要提防德军的冷枪、穿插、渗透，进攻德军阵地总会遇上地雷、水冷机枪、炮火拦截。想痛痛快快打德军，但好像永远都抓不住敌人，德军总是放几枪就走，逼近了就会遭到德国人的连发手枪扫射，甚至德国的重机枪都处于一直游动的状态，打一会儿就换地方，总给人一种有劲儿使不上的感觉。这次对上奥匈帝国军队，终于可以堂堂正正的冲锋，拼刺，最后打败敌人。
第8集团军在21公里宽正面上向卢茨克方向实施主攻，其他各集团军分别选择数个突破地段采取行动，以便在480公里宽的战线上多点突破，使敌军难以判断主攻方向，无法向主攻方向输送兵力。俄军精锐的近卫军团加入战场，这是一支全面现代化的部队，负责北方的进攻。仅仅46个小时，他们就推进7.2公里，当天俘虏了16,000名奥匈军人。在北方成功了之后，南方的第七集团军和第九集团军在俄军第11师和第32师的主导下发动突破作战，当天晚上奥匈的第二道战壕也被突破了。到了9月20日，奥匈帝国的普特河防线被全面突破，34,000人被俘。铁路线岌岌可危，一旦铁路线的主动权丢掉了，他们就必须离开乌克兰。在不到一个月里，俄军突破了250公里的奥军防线。接下来的一周里，他们又俘虏了28,000人。近卫军团向着弗拉迪米尔-沃伦斯基进攻，利刃直达基辅。如果拿下基辅的铁路枢纽，那么乌克兰就可以宣布成功光复了。在这段时间里面，击退了奥匈军队的第1，第2，第4集团军，并且他们消灭了12个师，俘虏208,000名士兵和军官。
同盟国也知道如果任由布鲁西洛夫攻击，奥匈帝国将会一战灭国，在黑海沿岸的三个土耳其集团军紧急北上，加入反攻。同时北线波罗的海沿岸的德军，坐火车驰援乌克兰。双方在基辅外围展开了殊死搏杀，土耳其的三个集团军在半个月内就伤亡35万人，奥匈帝国伤亡110万人，部队被俘40万，一战就被打光了家底。好在德国北线部队利用铁路及时回防，打退了俄国人的进攻，布鲁西洛夫攻势划上了句号。
尽管布鲁西洛夫攻势在战场上取得了成功，但毕竟俄军死伤惨重，伤亡约55万。不过，它解除了北线德军的威胁，沙皇也向债主英国有了交代，协约国总算暂时喘了一口气。奥匈帝国就比较惨了，这一次战役中，它的军队几乎被全部消灭了，整个国力受到严重的削弱，国内各民族的反抗势力蠢蠢欲动。完全是靠着德国，奥匈帝国才堪堪稳住局面。
布鲁西洛夫攻势对手榴弹的集中使用，也给德国军队上了一课。以前主要是德国军队使用手榴弹炸别人，现在俄国人挨打挨得多了，吸取经验教训，创造了大规模集中使用手榴弹的样板，在实战中取得了出人意料的效果。手榴弹用于前沿攻击，甚至前面的步兵大量携带手榴弹冲锋，发展到后世的志愿军只带八颗手榴弹冲锋，越来越发扬光大。
手榴弹重量轻，是班组就能够携带的抛投（曲射）类爆破武器，作用极大。在缺乏重武器，或者来不及呼叫炮兵支援的战场上，手榴弹和炸药包就是步兵手中的大炮。在一战中，除了德国，其他国家在师级以下编制中都没有配备火炮，德国也只在团一级配备有山炮，所以手榴弹是各国基层步兵唯一能够使用的曲射爆炸武器。此战过后，德国开始研制更好用、产量更大的手榴弹，而手榴弹的战术运用也成了重点研究方向。
德军研究发现：手榴弹在进攻中几乎无法抵御，只能用连发枪械进行压制。对付多人快速移动中（比如冲锋）使用手榴弹，单发手动步枪就显得无能为力，只能使用连发武器持续射击。而德军在班组一级中，只装备了毛瑟c96连发手枪，这种枪的有效射程只有一百多米，而且跳动较大，近距离还好，几十米外的持续射击散布太大，压制敌人冲锋效果不好。德军需要一种能够在两百米外持续射击，而且连发精度较高的单兵武器，才能有效压制敌人的手榴弹冲锋。
克虏伯把研发新枪的任务交给了勃