Для выполнения операции были выбраны две армии. 1-й армии, численностью в 200 000 человек, которой командовал генерал Ренненкампф, была поставлена задача идти на юго-запад вдоль побережья Балтийского моря. 2-ой армии, под командованием генерала Самсонова, в которой насчитывалось 170 000 человек, предстояло наступать в северном направлении со стороны польской границы. Армии Ренненкампфа следовало начать наступление первой, отвлекая на себя основные силы противника в Восточной Пруссии. Двое суток спустя, когда немецкие войска ввяжутся в бой, по ним должен был ударить Самсонов, двигавшийся в сторону Балтийского моря через тылы германских частей, сражавшихся против армии Ренненкампфа. Каждая из обеих русских армий числом превышала немецкие войска. Если бы стратегический план великого князя удался, то немцы оказались бы зажатыми русскими армиями словно двумя жерновами, и тогда, форсировав Вислу, русские войска вышли бы к Данцигу. А оттуда открылся бы путь на Берлин, до которого оставалось менее 240 километров.
Из-за спешки наступление русских войск было плохо подготовленно. Великий князь Николай Николаевич выехал в ставку лишь в полночь 13 августа. Пропуская воинские эшелоны, направлявшиеся на фронт, на место он добрался только утром 16-го августа, пятьдесят семь часов спустя. Генерал Самсонов был астматик и в это время с женой отдыхал на Кавказе. В штаб армии прибыл 16 августа, когда его войска начали движение в сторону границы. Генерал Ренненкампф, сам лихой рубака, еще 12-го августа отправил своих казаков в рейд по неприятельской территории. Два дня спустя на лужайке в Петергофе уже стоял захваченный в одной из таких дерзких вылазок немецкий пулемет, который с интересом изучали царь и наследник. 17 августа 1-ая русская армия перешла государственную границу и, смяв пограничный заслон, стала продвигаться в глубь рейха. В первых боях Ренненкампф применял тактику столетней давности; он посылал гвардейскую кавалерию под огонь германских пушек. В результате в первые же дни наступления погиб цвет гвардии.
Хотя германский генеральный штаб предвидел русское вторжение в Восточную Пруссию, при известии о том, что русские казаки топчут богатые нивы прусских юнкеров, берлинцев обуял ужас. Не обращая внимания на движущуюся с юга 2-ю армию Самсонова, немецкие войска 20 августа контратаковали армию Ренненкампфа. Русская артиллерия, выпускавшая по 440 снарядов в сутки, действовала успешно и нанесла германцам большой урон. Германский генеральный штаб, охваченный паникой, послал на фронт двух новых генералов. 22 августа в один и тот же поезд, направлявшийся в Восточную Пруссию, сели Пауль Гиденбург и Эрих Людендорф. Этому грозному дуэту будет суждено сыграть ключевую роль в продолжение всех четырех лет войны.
Пока Ренненкампф, отказавшись от преследования немцев, отдыхал после победы, армия Самсонова с трудом преодолевала бездорожье к северу от польской границы. Людям приходилось форсировать множество речек, идти по болотам. Население было малочисленным, дороги никуда не годились, железные дороги отсутствовали. Лишь изредка попадались фермы, солдатам приходилось питаться только тем, что везли в обозах. Накануне сражения некоторые подразделения пять дней получали лишь часть хлебного рациона.
И все-таки армия Самсонова продвигалась вперед. Солдаты, в основном бывшие крестьяне, с живым любопытством разглядывали прусские городки. Войдя в Алленштейн, солдаты 23-го корпуса радостно закричали "ура!" Они решили, что достигли предместья Берлина. Сам командующий был настроен не столь оптимистически. По цепочке, начинавшейся в Париже, через Палеолога, великого князя Николая Николаевича и командующего Северо-Западным фронтом, Самсонов получал настойчивые требования ускорить наступление. "Продвигаемся согласно плану без остановки, проходя по песку по двадцать верст в сутки. Быстрее идти не могу", - отвечал он. Он умолчал, что солдаты без провианта, лошади без фуража, обозы отстали, артиллерия застряла в трясине.
24 августа, день спустя после их прибытия в Восточную Пруссию, Гинденбург и Людендорф решили начать рискованную игру. Оставив для прикрытия всего две бригады [(В действительности были оставлены две пехотных и одна кавалерийская дивизии (Д.В.Вержковский и В.Ф.Ляхов. Первая мировая война 1914-1918 гг. М., Воениздат, 1964, с.68))], противостоящие армии Ренненкампфа, прохлаждавшейся уже пять суток, они погрузили в эшелоны всех остальных солдат, направив их навстречу Самсонову. К 25 августа переброска была закончена. Ренненкампф так и не возобновил наступление, и армия Самсонова оказалась лицом к лицу с многочисленным противником, в довершение всего, превосходившим его по количеству орудий. Доложив генералу Жилинскому, командующему Северо-Западным фронтом, о тяжелой обстановке, в какой оказалась его армия, Самсонов получил грубый ответ: "Видеть противника там, где его нет - это трусость. Я не позволю генералу Самсонову праздновать труса. Настаиваю, чтобы он продолжал наступать".
