В это время, чтобы не дать противнику выскользнуть из наметившихся клещей, резко активизировалось правое крыло армии Эйхгорна, пытавшееся отрезать русскую армию с юга. В направлении Лида – Вороново германцами были предприняты крайне мощные атаки с целью прорваться своей южной клешней на соединение с корпусом Гарнье в Сморгонь, где и должно было захлопнуться окружение 10-й армии. Особенно ожесточенные бои шли у Воронова, Радуни и западнее Эйшишкес, в 40 километрах южнее Вильно. Здесь германцы, наскребая последние резервы, сформировали добровольческую дивизию из студентов, и также как в ноябре 1914 на Западном фронте, под Ипром, когда кайзер и его командование, не моргнув глазом, бросило в мясорубку 20 000 плохо подготовленных студентов на английские пулеметы, поступило подобным образом и на этот раз. С фанатичной верой в своего кайзера, маршируя без маскировки, плечом к плечу, плотными рядами, с песнями, подобно тому, как это было в наполеоновскую эпоху, студенты в неудержимом порыве ринулись в атаку. Но их плотные ряды, а в некоторых случаях и колонны, представляли отличную мишень, и русские пулеметы и винтовки дали понять противнику, что наполеоновская эпоха давно канула в лету. Эффект огня русских пулеметов был ужасающий. Смертоносная коса прошлась по немецким боевым порядкам, вырывая из них целые ряды. За считанные минуты линии атакующих были сметены и трупы в несколько рядов загромоздили подступы к русским позициям. Все поле устилали тысячи убитых и раненых. Но невероятного германского порыва хватило на то, чтобы ворваться в первую линию и захватить ее. Однако дальше на вторую линию русских позиций в атаку могли подняться жалкие остатки от дивизии, которые были без труда остановлены.
Большого накала достигли атаки баварцев под Вороново, где оборонялся Елисаветградский полк 26-го армейского корпуса. Все атаки противника были отражены с огромными для него потерями. Елисаветградский полк также понес значительный урон. На следующий день новые волны атак хлынули на позиции Елисаветградского и Николаевского полков. Немцы шли напролом, несмотря на убийственный огонь. Они ворвались на позиции русских, началась яростная штыковая схватка, но вовремя подошедший батальон из резерва 26-го корпуса спас положение. Германцы были отброшены, а позиции полка восстановлены.
Пока правое крыло армии Эйхгорна пыталось прогрызть оборону 10-й армии под Вороново, Гарнье, находясь в Сморгони, ждал с нетерпением подхода пехоты, которая должна была закрепить его успех. Но подкреплений все не было. Причина состояла в том, что на реке Дрисвятице авангардная сотня Уссурийской дивизии, ночью, соорудив переправу из разобранного сарая, переправилась через речку и внезапно обрушилась на немцев, вызвав панику и замешательство. За ней переправилась и вся Уссурийская дивизия, быстро захватив вторую линию немецких окопов и прорвав фронт. Затем дивизия совершила свой собственный Свенцянский прорыв на 76 километров в глубину немецкого фронта, дойдя до Дукшт, сильно погромив тылы противника. Но дальше ей пришлось отходить, сдерживая жестокие атаки противника, к селу Воля-Каниговская, где они встали в прочную оборону.
Однако главное было сделано. Удалось отвлечь и сковать силы той самой пехоты, которую с таким нетерпением ждал Гарнье. Выиграно было время, за которое к станции Сморгонь уже подходили части 2-й армии Смирнова. 7 (20) сентября совместной атакой 10-й Сибирской, 68-й и 25-й дивизий 2-й армии Сморгонь была освобождена. Так вспоминал о смелой атаке на Сморгонь 68-й дивизии полковник И.А. Первышин: «…Германские егеря в окопах усиливают огонь по двум моим атакующим ротам. Мы уже близко: их покрытые чехлами каски нам ясно видны. Настал решающий момент… Я крикнул «ура»… «Ура…ура», – несется по всему полю. Ротные командиры с обнаженными шашками впереди своих рот бегут на германские окопы… Штыковой бой… Вижу слева, как прапорщик Денисов сверкает шашкой уже в неприятельских окопах. Справа прапорщик Федуленко рубит не менее лихо… Не отстают и наши солдаты. 1-й батальон Новоржевцев ворвался в Сморгонь… На большой улице не было видно ни единой души… Мы продолжали углубляться в город. Из какого-то дома выскочил германец с отчаянным лицом и стал целиться в меня из карабина. Мои солдаты гаркнули «ура». С перепугу немец выстрелил в воздух, бросил карабин и пустился бежать… К полудню 7 сентября Сморгонь была полностью в наших руках». В ходе боя было захвачено 8 офицеров, 450 солдат и 12 пулеметов. Немцы не могли смириться с таким поворотом событий и немедленно стали готовить контрудар для того, чтобы вернуть Сморгонь. Для этого была создана группа Гутьера в составе 42-й и 115-й пехотных, 75-й и 77-й резервных дивизий. Удар был намечен на 8 (21) сентября. Русские тоже не теряли времени даром, укрепляли позиции, усиленно готовились к отражению удара. Подошли резервы – лучшие полки русской гвардии 3-й гвардейской пехотной дивизии: Кексгольмский, Волынский, Литовский, Петроградский, Измайловский. Подтянуты шесть легких батарей артиллерии, а также 8 тяжелых орудий Гвардейского дивизиона. Недостатка в снарядах на этот раз не было. До солдат уже дошел приказ императора «Ни шагу назад! Стоять насмерть!». Войска были готовы сражаться, понимая, какая ответственность лежит на них. Ни разу еще за сто лет с 1812 года враг не проникал так глубоко в пределы Российской Империи, и армия была полна решимости его остановить. Утром 8 (21) сентября немцы предприняли последнюю попытку окружить 10-ю армию ударом на Сморгонь. Как обычно германской атаке предшествовала сильнейшая артиллерийская подготовка. Как и раньше, немцы пытались перемолоть своим огнем русские окопы, но на этот раз русская артиллерия не молчала, а вела мощный ответный огонь. Под прикрытием своей артиллерии в атаку пошли лучшие германские дивизии. Целые ряды германской пехоты валились на землю под градом пуль, но противник неудержимо рвался вперед. Немцы ворвались в окопы гвардейцев, но после беспощадной штыковой схватки были отброшены в свои окопы.
Германская артиллерия подожгла город. Вокруг пылающих зданий происходила кровавая свалка – германская и русская гвардии бились насмерть. Никто не сдавался и не просил пощады. Противник на лодках переправлялся через Вилию и попытался ударить во фланг русским, но русские части отреагировали быстро и штыковой атакой перекололи на берегу и потопили множество немцев. Попытка охватить город с севера также была отражена. Обе стороны в сражении использовали плотные боевые построения колоннами как в наполеоновских войнах. Как отмечает белорусский историк Владимир Лигута: «Преображенцы шли как на учении – в батальонной колонне, с разомкнутыми рядами, в ногу, с офицерами на местах, перепрыгивая через окопы и опять попадая в ногу. Под шрапнельным артиллерийским огнем люди валились десятками, но остальные смыкались и держали равнение в ногу». Обе стороны несли колоссальные потери. Весь город и окрестности были завалены грудами трупов. Две людские стены сначала расстреливали друг друга с близкого расстояния, а затем сходились в штыковую, почти так же, как это было на полях сражений сто лет назад.
В этом невероятно ожесточенном, кровавом рукопашном побоище русская гвардия одолела врага и заставила его отступить. Но и развить успех она не могла, так как сама понесла огромные потери. Атаковать хорошо укрепленные позиции противника уже не было никаких сил. На утро немцы выступили с белым флагом и попросили о перемирии для того, чтобы собрать убитых и раненых.
По данным Владимира Лигуты «за время перемирия было захоронено 3800 павших русских солдат и офицеров. Немцам было передано 5500 убитых. Среди погибших было и 150 местных жителей». В этом сражении проявили себя будущие лидеры Белого Движения – М.Г. Дроздовский и А.П. Кутепов.
После того, как Сморгонь была отбита, необходимо было деблокировать крайне важную железнодорожную артерию Молодечно-Полоцк, для чего требовалось отбить у противника станцию и город Вилейка. Подготовку атаки на Вилейку провели быстро и тщательно. Все дивизии действовали четко, как единый слаженный механизм. Атаки на Вилейку начались 9 (22) сентября весьма успешно. Под прикрытием сильного артиллерийского огня роты 304-го Новгород-Северского полка форсировали Вилию и смелой атакой захватили плацдарм, переправились через несколько рукавов реки и сблизился на 200 шагов с противником, занимавшим высоты юго-западнее Вилейки. Утром 10 (23) сентября русская артиллерия, в составе которой были две батареи тяжелых орудий Ивангородского артдивизиона, своей чрезвычайно точной стрельбой подвергли разгрому позиции противника. Эта артподготовка значительно ослабило огонь немцев и позволила начать успешную атаку пехотой одновременно с четырех направлений: с юга, юго-запада, запада и северо-запада. Виндавцы и новгород-северцы совершив молниеносный бросок, несмотря на убийственный огонь противника, быстро преодолели расстояние в 200 шагов и, сблизившись с противником, смели его штыковой атакой, захватив высоты юго-западнее и западнее Вилейки. Русская артиллерия своим ураганным и метким огнем по окраинам Вилейки нанесла тяжелые потери противнику. Вилейка была объята огнем, сопротивление германцев дезорганизовано, и в этот момент русские начали штурм города. В течение четверти часа немцы были оттеснены с окраин в центр города.
На улицах пылающего города шла беспощадная штыковая схватка, германцы упорно держались за каждый дом, но их фланги и тыл уже подверглись сильному натиску русских полков. На северной окраине Вилейки командир роты виндавцев, прапорщик Максимов, благодаря решительным действиям, захватил немецкую гаубичную батарею и пулеметы, и, недолго думая, развернув их, открыл огонь по скопившимся частям противника, изрешетив картечью с близкого расстояния. Далее рота Максимова более двух часов удерживала позицию по полотну железной дороги северо-западнее города, отбивая контратаки и попытки немцев вернуть орудия, при этом ей удалось подбить бронеавтомобиль противника.
Ближе к вечеру немцы были выбиты из городского кладбища и с большей части Вилейки. В то же время шел ожесточенный бой за железнодорожную станцию Вилейка, которая два раза переходила из рук в руки и, в конце концов, осталась за русскими. В ходе сражения за Вилейку было перебито до 3 000 германцев и 200 взято в плен. Захвачено 4 орудия и 3 пулемета. Потери русских составили 1 200 солдат и офицеров. В дальнейшем германцы предпринимали немало атак, чтобы вернуть Вилейку, но все они успешно отражались.