На следующий день после начала наступления (5 июня 1916 года)на вспомогательных направлениях Тарнополь (совр. Тернополь) и Черновицы (Черновцы) командующий Юго-Западным фронтом генерал А. А. БРУСИЛОВ нанес главный удар в направлении Луцка силами 8-й армии под командованием А. М. КАЛЕДИНА. После почти двухсуточной артподготовки части 8-й армии в 9 ч. 25 м. атаковали позиции австрийцев, состоявшие из 2-3 укрепленных полос на расстоянии 5-11 км друг от друга. Каждая полоса состояла из 2-3 линий окопов с железобетонными огневыми точками и проволочными заграждениями в несколько рядов. Позиции защищавшихся были сразу же смяты, и к исходу 7 июня армия продвинулась в глубину на 25-35 км на фронте шириной 70-80 км. 4-я австрийская армия была полностью разгромлена, свыше 44 тысяч солдат и офицеров сдались в плен.
В дальнейшем судьба развела героев Луцкого прорыва: Брусилов служил Красной Армии, а Каледин возглавил антисоветский казачий мятеж на Дону и застрелился после его подавления. Чем больше проходило времени, тем чаще прорыв войск Юго-Западного фронта стали называть Брусиловским прорывом, а имя Каледина вообще не упоминалось в данной связи.
Остановить наступление австро-венграм помогли переброшенные им на помощь свежие германские части. Это была самая громкая военная операция русских войск в ходе первой мировой войны. Германские и австро-венгерские войска потеряли 1 500 000 человек убитыми и ранеными. Брусиловский прорыв в Галиции вместе с битвами на Западном фронте - под Верденом и на р. Сомме - знаменовал перелом в ходе войны. Инициатива на всех фронтах перешла к державам Антанты.