Сам Деникин занял пост генерал-квартирмейстера (начальник оперативного отдела) 8-й армии, которой командовал тогда еще мало кому известный генерал от кавалерии Алексей Брусилов. Фактически, в разработке операции первой же успешной для русской армии Галицийской битвы он принимал непосредственное участие.
Было бы неправдой сказать, что у командарма-8 с его генерал-квартирмейстером сложились безоблачные отношения. Надо было знать армию тех лет. В ней априори сложилась определенная неприязнь простых армейских служак к выходцам из Академии Генштаба. Сложно назвать это завистью, но, вероятнее всего, сами «академики» заранее ставили себя выше обычных «армейцев», считая собственную подготовку на голову выше после АГШ. Соответственно, смотрели на «армейцев» свысока, с неким подобострастием и презрением, получая в ответ взаимность.
Как писал сам Брусилов: «В начале кампании генерал-квартирмейстером штаба моей армии был Деникин, но вскоре он, по собственному желанию служить не в штабе, а в строю, получил, по моему представлению, 4-ю стрелковую бригаду, именуемую «железной», и на строевом поприще выказал отличные дарования боевого генерала».
8-я армия (в составе — 10 пехотных и 5 кавалерийских дивизий, 160 батальонов, 153 с четвертью эскадрона, 516 орудий) 6 августа ударила по правому флангу 3-й австрийской армии генерала Брудерманна в Галиции. Австрийцы не смогли произвести грамотную разведку и находились в полной уверенности, что восточнее Львова русские не могут сконцентрировать крупных сил. За неделю Брусилов чуть ли не церемониальным маршем прошел по Галиции 130–150 км, подпираемый с фланга 3-й армией генерала от инфантерии Николая Рузского. Рузский сцепился с австрийскими «тезками» Брудерманна на реке Золотая Липа и за три дня боев на всех участках фронта опрокинул врага, отбросив его к реке Гнилая Липа. Однако там был уже Брусилов, вдребезги расколотивший 12-й корпус австрияков.
Двойной удар заставил Брудерманна срочно эвакуировать Львов, а за ним Галич и Николаев. Интересно, что при этом Брусилов жутко обиделся на газетные заголовки, которые всю славу взятия Львова приписали Рузскому (награжден орденом Святого Георгия 2-й степени). Ревность среди военачальников частенько играла с ними злую шутку и в этой войне.
Ревновать долго не пришлось. Удачливого Рузского уже в начале сентября перевели командующим Северо-Западным фронтом, где приятель Сухомлинова генерал Жилинский положил два русских корпуса в Мазурских болотах (генералов Самсонова и Ренненкампфа). Отпросился у Брусилова и его генерал-квартирмейстер. Деникину не терпелось наконец уйти от штабной работы и самому начать реальное командование войсками. Впрочем, не только это было причиной его ухода. Начальником штаба армии был однокашник Деникина по Академии генерал-лейтенант Петр Ломновский. Как характеризовал его сам Брусилов: «Это был человек умный, знающий, энергичный и в высшей степени трудолюбивый. Не знаю, почему он составил себе репутацию панического генерала… Его недостаток был в том, что он не очень доверял своим штабным сотрудникам и лично старался входить во все мелочи, в особенности по генерал-квартирмейстерской части. Этим он обезличивал своих помощников и переобременял себя работой, доводившей его до переутомления». Иными словами, Ломновский просто не давал Деникину спокойно и самостоятельно работать. А в боевых условиях это могло издергать кого угодно.
Брусилов согласился на уход Деникина, назначив 6 сентября его командовать 4-й стрелковой бригадой вместо генерал-майора Владислава Боуфала. Бригада была заслуженной, прославившейся еще в русско-турецкую войну, когда она вместе с генералом Иосифом Гурко на крупах казачьих коней поднялась в горы и выбила турок с Шипкинского перевала (как раз тогда еще поручик Боуфал первым ворвался на перевал со своей ротой), а затем стойко обороняла его от полчищ Сулейман-паши. С тех пор она и стала «Железной». Во время войны она выполняла роль своеобразной «пожарной команды», которую бросали на разные участки (в разное время воевала на участках фронтов 14 корпусов). «Железных стрелков» бросали в прорыв, ими затыкали прорывы, они несли самые большие потери, но пользовались неизменной репутацией наиболее стойких и непоколебимых солдат. Как признавался сам Брусилов: «Первое, что мною было сделано, это приказание немедленно перейти в контрнаступление, и я направил туда 4-ю стрелковую бригаду для поддержки отступающих частей. Эта бригада всегда выручала меня в критические моменты, и я неизменно возлагал на нее самые трудные задачи, которые она каждый раз честно выполняла».
Интересно, что подразделения Деникина отличились в первый день его командования бригадой. 6 сентября переданный в подчинение 12-й кавалерийской дивизии генерал-лейтенанта Алексея Каледина 14-й полк полковника Станкевича взял форты крепости Николаев.
Именно на «железных стрелков» пришлась вся тяжесть Гродекского сражения на реке Сан, проходившего до 12 сентября на фронте 8-й армии. Начальник штаба австрийской армии граф Франц Конрад фон Гетцендорф перебросил на линию Гродеков — Рава-Русская 4-ю армию генерала Морица Ауффенберга, создав превосходство на львовском направлении силой в лишнюю армию.
В этой битве бригада Деникина бок о бок билась с соседней правофланговой 48-й Стальной пехотной дивизией под командованием генерал-майора Лавра Корнилова (на год раньше Деникина закончил Академию с золотой медалью). Однажды даже начдив лично повел в атаку последний резервный батальон своих пехотинцев, чем спас от окружения австрийцев фланг 24-го корпуса, в составе которого сражались «железные стрелки». В свою очередь, затем сам Деникин прикрывал потрепанные батальоны Корнилова своим фронтом. У Градекува и Равы-Русской армия Брусилова и «железные стрелки» стояли стеной, не отступив ни на шаг. 11 сентября они зубами зацепились за линию обороны у Градекува, не позволив прорвать даже первую линию окопов. А 12-го уже сами контратаковали.
Кровопролитное сражение в Галиции завершилось контрударом русских 4-й (генерал от инфантерии Алексей Эверт) и 5-й (генерал от кавалерии Павел Плеве) армий, опрокинувших слабый австрийский заслон на нижнем Сане, выбросив их за реку. Их потери составили 326 тысяч человек (100 тысяч пленными) и 400 орудий. Русские войска потеряли 230 тысяч человек и 94 орудия.
В конце сентября уже совместными усилиями с 9-й германской армией генерала Августа фон Макензена союзники (52 дивизии) попытались взять реванш и прорвать русскую оборону под Варшавой и Ивангородом. Однако сибирские дивизии наголову разгромили сначала 1-ю немецкую армию генерала Виктора Данкля, а затем отбросили все наступающие части австро-германцев от Вислы на Радом.
Таким образом, почти вся русская Польша была освобождена, позор разгрома двух русских корпусов в Восточной Пруссии был смыт (туда вновь вошли теперь уже две армии), а на Западном фронте на Марне французы и англичане за счет этого смогли остановить наступление немцев на Париж.
Комбриг «Железной» Деникин за доблестное командование был награжден «Георгиевским оружием».
«Нам доверяют, на нас надеются, — писал комбриг матери, — и не раз бригада искупала своей инициативой чужие промахи и ошибки. Был случай, когда я два раза получал приказания отойти на покой, в резерв, но приказания того по долгу совести не исполнил, атаковав противника, четыре дня вел бой, защищая тем самым единственную дорогу для подвоза двум соседним дивизиям хлеба и патронов, без которых им в горах было бы совсем скверно. Противник потерял 226000 человек, мы взяли в плен 1000000 человек, и нам досталось 400 пушек».