Немалыми были потери и русских войск. Спустя несколько дней Брусилов писал жене: «Все поле сражения длиною около ста верст завалено было трупами, раненых с трудом подбирали, рук не хватало для уборки, не хватало также перевязочного материала. Например, в госпиталь, который я посетил, вместо 210 раненых, которых он должен принять, было привезено три с лишним тысячи больных. Что четыре доктора могли сделать? Они работали день и ночь, еле на ногах стояли, но всех перевязать не могли. Даже напоить и накормить всех страдальцев было невозможно. Это тяжелая изнанка войны».

Да, это была тяжелая изнанка всякой войны, но Брусилова возмущало, что лица, ответственные в армии за состояние санитарного дела, обманули его: до сражения, когда командарм поинтересовался подготовкой санитарной части, его заверили: все будет в порядке. Теперь пришлось немедленно снять безответственных чинов и заменить опытными медиками. В последующем подобное положение не возникало, а командарм ревниво следил за состоянием лазаретов: забота о раненых была для Брусилова одним из основных служебных принципов и проистекала из лучших традиций русской армии.

Недостатки обнаружились не только в санитарной части — было этих недостатков очень уж много, и далеко не все мог устранить командующий армией даже при желании: происхождение их коренилось в общем состоянии русской армии. Первое сражение натолкнуло Брусилова и на важные выводы. «Я убедился, во-первых, — писал он, — в том, что командующему армией необходим не малый, а сильный общий резерв, без которого сражение всегда будет висеть на волоске, и что небольшая часть, находящаяся в распоряжении командующего армией для парирования случайностей, как полагали немцы, да и мы с ними, до начала этой кампании, совершенно недостаточна. Во-вторых, убедился я также, что необходимо иметь сильный артиллерийский резерв для того, чтобы концентрировать артиллерийские массы на решающих пунктах, а отнюдь не иметь артиллерию равномерно разбросанной по всему фронту, разбитой поровну между дивизиями…»

Сражение на Гнилой Липе было хорошей школой для войск: как и всегда, успех в первом бою поднял дух необстрелянных солдат, показал им, что они превосходят австрийцев, прибавил веры в командиров, что немаловажно всегда на войне, а в этой несчастной, нежеланной для России войне было важно в десятикратной степени. Солдаты и офицеры верили в Брусилова — это мы увидим в дальнейшем.

Для командарма-8 эти несколько дней, в которые уложилось первое выигранное им сражение, были серьезным экзаменом. «Тяжелые дни пережил я, — писал он жене, — если бы не был уже седым, то, думаю, поседел бы от забот и внутреннее волнения, которое должен был тщательно скрывать». Тревог и волнений генералу Брусилову предстояло пережить еще немало — как в ближайшие дни, так и тем более в последующие годы.

События на фронте перед 3-й и 8-й армиями разворачивались очень благоприятно. Австрийцы отступали, бросая орудия, зарядные ящики, даже стрелковое оружие. Так, весь путь 13-й дивизии при движении к Бобрке 19 августа (1 сентября) был усеян повозками, опрокинутыми зарядными ящиками, лазаретными линейками, брошенным оружием, а по вступлении в Бобрку был найден огромный обоз с продовольствием, фуражом и снарядами. Брусилов имел полное основание доносить по начальству: «Вся картина отступления противника, большая потеря орудий, масса брошенных парков, громадные потери убитыми, ранеными и пленными ярко свидетельствуют о полном его расстройстве».

Преследуя противника, войска 8-й армии двигались к югу от Львова, обходя его и тем самым угрожая тылу 3-й австро-венгерской армии. 20 августа (2 сентября) авиаразведка донесла, что из Львова на запад бесконечным потоком следовали поезда, а пешие колонны противника, обходя город, двигались в том же направлении. Это могло означать только одно: противник намерен оставить Львов. Так как ранее предполагалось, что город сильно укреплен и противник, несомненно, будет его защищать, Брусилов в этот день на автомобиле поехал к генералу Рузскому, чтобы договориться о совместных действиях но взятию Львова. Как младший по званию, Брусилов должен был подчиняться командующему 3-й армией. Рузский же был весьма не прост. Вот как характеризовал его Брусилов: «Человек умный, знающий, решительный, очень самолюбивый, ловкий и старавшийся выставлять свои деяния в возможно лучшем свете, иногда в ущерб своим соседям, пользуясь их успехами, которые ему предвзято приписывались».

Сложность переговоров с Рузским заключалась в том, что командующий 3-й армией, несомненно, стремился к единоличному овладению Львовом: взятие этого города, одного из крупнейших и древнейших в Восточной Европе, произвело бы огромное впечатление. Главнокомандующий фронта генерал Иванов требовал от Рузского, в свою очередь, направления большей части его войск на север от Львова, чтобы помочь оказавшейся на севере в сложном положении 5-й армии.

Как выяснилось в разговоре, генерал Рузский ожидал у Львова серьезного сопротивления противника, но австро-венгерское командование поняло, что удержать Львов невозможно. На следующий день Брусилов доносил в штаб фронта: «Сегодня, 21 августа, в 11 часов утра разъезды 12-й кавалерийской дивизии вошли в оставленный неприятелем город Львов; встречены жителями очень приветливо». В тот же день в город вошли главные силы 3-й армии.

Можно представить удивление и досаду Брусилова, когда в официальном сообщении он прочел, что Львов взят «доблестными войсками генерала Рузского», да еще после многодневных боев, а об участии 8-й армии в достижении этого успеха ничего не говорилось. Везде и всегда, во все времена, военачальники ревниво следят за соблюдением справедливости в подобных случаях, но Брусилов не стал протестовать. «Я молчал, — вспоминал он, — считая это мелочью и думая только о конечном результате для России. Да я и не мог, по условиям дисциплины, ставить таких точек над i. Но в моих войсках разговоров и недовольства было много…»