1915年9月4日4時整，布魯西洛夫攻勢開始了，炮擊迅速而猛烈，奧匈帝國精心佈置的鐵絲網被夷爲平地，機槍哨，炮兵陣地，戰地指揮中心遭到毀滅性的打擊。隨後炮擊突然停止，幾架飛機掠過天空，地面上的奧匈軍隊迅速開火，地面只有少量俄軍步兵進攻，然而飛機已經完成了航拍。3個小時之後，炮擊又一次開始，這樣的方式重複了3次，奧地利人被迷惑了，他們不知道敵人什麼時候會發動進攻，而自己的陣地工事被摧毀得越來越多，士兵手裡的防禦武器越來越少。
忽然，哨聲劃破了戰場上的寂靜，俄軍發出了烏拉的怒吼，成批的沿着突破地段衝向奧軍戰壕，他們扔出了一顆顆手榴彈，把奧匈軍隊炸的血肉橫飛。機槍響起，前方的幾個突擊隊員當場陣亡，後面的士兵匍匐移動，隨後一顆手榴彈精準的落到了奧匈士兵的頭頂。俄國士兵繼續往前衝，決戰的時刻來臨了，雙方舉起刺刀，開始在戰壕周圍肉搏。工兵鏟砍在人身上的沉悶聲，刺刀插入人身體的情景，混戰之中無數人的生命在流逝着。戰壕中的水坑被染成了紅色，俄國人的血和奧匈士兵的血混在了一起，流入了烏克蘭的大地。
契科夫斯基在波蘭戰役中僥倖逃了回來，他很久沒有這樣酣暢淋漓的打過仗了。跟德國人作戰，太不順心，總是失敗。每日每夜都要提防德軍的冷槍、穿插、滲透，進攻德軍陣地總會遇上地雷、水冷機槍、炮火攔截。想痛痛快快打德軍，但好像永遠都抓不住敵人，德軍總是放幾槍就走，逼近了就會遭到德國人的連發手槍掃射，甚至德國的重機槍都處於一直遊動的狀態，打一會兒就換地方，總給人一種有勁兒使不上的感覺。這次對上奧匈帝國軍隊，終於可以堂堂正正的衝鋒，拼刺，最後打敗敵人。
第8集團軍在21公里寬正面上向盧茨克方向實施主攻，其他各集團軍分別選擇數個突破地段採取行動，以便在480公里寬的戰線上多點突破，使敵軍難以判斷主攻方向，無法向主攻方向輸送兵力。俄軍精銳的近衛軍團加入戰場，這是一支全面現代化的部隊，負責北方的進攻。僅僅46個小時，他們就推進7.2公里，當天俘虜了16,000名奧匈軍人。在北方成功了之後，南方的第七集團軍和第九集團軍在俄軍第11師和第32師的主導下發動突破作戰，當天晚上奧匈的第二道戰壕也被突破了。到了9月20日，奧匈帝國的普特河防線被全面突破，34,000人被俘。鐵路線岌岌可危，一旦鐵路線的主動權丟掉了，他們就必須離開烏克蘭。在不到一個月裡，俄軍突破了250公里的奧軍防線。接下來的一週裡，他們又俘虜了28,000人。近衛軍團向着弗拉迪米爾-沃倫斯基進攻，利刃直達基輔。如果拿下基輔的鐵路樞紐，那麼烏克蘭就可以宣佈成功光復了。在這段時間裡面，擊退了奧匈軍隊的第1，第2，第4集團軍，並且他們消滅了12個師，俘虜208,000名士兵和軍官。
同盟國也知道如果任由布魯西洛夫攻擊，奧匈帝國將會一戰滅國，在黑海沿岸的三個土耳其集團軍緊急北上，加入反攻。同時北線波羅的海沿岸的德軍，坐火車馳援烏克蘭。雙方在基輔外圍展開了殊死搏殺，土耳其的三個集團軍在半個月內就傷亡35萬人，奧匈帝國傷亡110萬人，部隊被俘40萬，一戰就被打光了家底。好在德國北線部隊利用鐵路及時回防，打退了俄國人的進攻，布魯西洛夫攻勢劃上了句號。
儘管布魯西洛夫攻勢在戰場上取得了成功，但畢竟俄軍死傷慘重，傷亡約55萬。不過，它解除了北線德軍的威脅，沙皇也向債主英國有了交代，協約國總算暫時喘了一口氣。奧匈帝國就比較慘了，這一次戰役中，它的軍隊幾乎被全部消滅了，整個國力受到嚴重的削弱，國內各民族的反抗勢力蠢蠢欲動。完全是靠着德國，奧匈帝國才堪堪穩住局面。
布魯西洛夫攻勢對手榴彈的集中使用，也給德國軍隊上了一課。以前主要是德國軍隊使用手榴彈炸別人，現在俄國人捱打捱得多了，吸取經驗教訓，創造了大規模集中使用手榴彈的樣板，在實戰中取得了出人意料的效果。手榴彈用於前沿攻擊，甚至前面的步兵大量攜帶手榴彈衝鋒，發展到後世的志願軍只帶八顆手榴彈衝鋒，越來越發揚光大。
手榴彈重量輕，是班組就能夠攜帶的拋投（曲射）類爆破武器，作用極大。在缺乏重武器，或者來不及呼叫炮兵支援的戰場上，手榴彈和炸藥包就是步兵手中的大炮。在一戰中，除了德國，其他國家在師級以下編制中都沒有配備火炮，德國也只在團一級配備有山炮，所以手榴彈是各國基層步兵唯一能夠使用的曲射爆炸武器。此戰過後，德國開始研製更好用、產量更大的手榴彈，而手榴彈的戰術運用也成了重點研究方向。
德軍研究發現：手榴彈在進攻中幾乎無法抵禦，只能用連發槍械進行壓制。對付多人快速移動中（比如衝鋒）使用手榴彈，單發手動步槍就顯得無能爲力，只能使用連發武器持續射擊。而德軍在班組一級中，只裝備了毛瑟C96連發手槍，這種槍的有效射程只有一百多米，而且跳動較大，近距離還好，幾十米外的持續射擊散佈太大，壓制敵人衝鋒效果不好。德軍需要一種能夠在兩百米外持續射擊，而且連發精度較高的單兵武器，纔能有效壓制敵人的手榴彈衝鋒。
克虜伯把研發新槍的任務交給了勃朗寧，碰巧的是勃朗寧也正在試着發明一種連發的步槍。他採用了導氣式自動原理：在槍管上鑽一個孔，子彈發射時火藥氣體會從這個孔衝出來，利用這些衝出來的火藥氣體，推動槍機完成連續射擊。剛開始的時候，勃朗寧在槍管下方鑽孔，但是火藥氣體從槍管下方小孔衝出來的時候，由於反作用力，加重了槍口上跳，不符合“連發精度較高”的要求。於是勃朗寧把導氣孔開在了槍管上方，抵消了槍口上跳的力量，加上直槍托，這把槍獲得了不錯的連發精度。
但是第二個問題又出現了——過熱。這個問題，在整個一戰時期都沒有好的解決辦法。勃朗寧的自動步槍（連發步槍）連續射擊二三百發就會過熱，不得不停止射擊，等待槍管冷卻。德國軍方認爲，一次戰鬥有可能需要連續發射四五百發子彈，所以必須提高自動步槍的射擊持續性。克虜伯的思想很直接，如果要達到軍方要求的“連續發射四五百發子彈”，那就把發射的火藥量減少一半，自動步槍的連發數量就從二三百發提升到四五百發了。
勃朗寧被克虜伯這種思想震驚了，他順着克虜伯的提議問了一句：“減少發射火藥，會造成子彈初速下降的，你把發射火藥減少一半，初速會降到每秒六百米以下。”
克虜伯反問了一句：“那怎樣保證初速不下降？”沒辦法，老闆就是有權力問這些莫名其妙的問題，勃朗寧和一幫槍械研發人員面面相覷。
“可以把纏距加長，這樣就可以用更少的火藥，保證子彈的出膛速度。”有人試着說：“不過不能把纏距加的太長，要不然子彈在空中飛行時就不穩定了。”
旋轉的子彈，才能在空中穩定飛行。槍管裡面有螺旋形的膛線，子彈在槍管裡被火藥推進時，也沿着膛線旋轉。而子彈旋轉一圈所前進的距離就叫做纏距，纏距越小，就意味着發射的子彈轉速越高；纏距越長，子彈的轉速就越低，它也就越不穩定。
“那就找出纏距的臨界點！”克虜伯發話了：“我要的是子彈的初速。”
“光是增加纏距，可能不足以保證初速。”說話的是一位火藥研發人員。
克虜伯轉過身，問勃朗寧：“還有什麼辦法在減小裝藥量的前提下，保證子彈的出膛速度？”
“那就只能減少子彈的重量了。”勃朗寧想了一下，肯定的回答道。
“有辦法可以減少子彈的重量嗎？”克虜伯問道。
“可以把一部分彈芯的材質換成低密度的材料，比如：鋁？”勃朗寧看着老闆，他看見克虜伯眉頭一皺，意識到鋁的成本有點兒高，馬上換了一種便宜的材料推薦給老闆：“或者再生紙漿？”
“再生紙漿？”克虜伯不明白這種東西，怎麼可以填在彈頭裡面。
勃朗寧很耐心的解釋：“是的，再生紙漿就是廢紙，把回收過來的廢紙打成紙漿，用模具很容易就能做成彈芯的形狀，這樣填在彈頭內部就很方便了。”