Войска 1-й армии, противостоящей группе Гальвица, состояли из 3-х пехотных корпусов: 1-й Туркестанский, 27-й, 19-й и конного корпуса ген. Орановского вместе с конной группой ген. Эрдели. Всего 4 германским корпусам и 2 кав. дивизиям противостояли 3 пехотных и 1 кавалерийский корпуса русских. Стоит учитывать и то, что на тот момент в русских армиях Северо-Западного фронта был большой некомплект личного состава. 1-ю армию должна была вскоре поддержать 12-я армия Плеве, но ее формирование еще не завершилось, и в начальном этапе сражения она участвовать не могла. В то же время в феврале 1915 г. на боеспособность русской армии уже начал сказываться «снарядный голод». Выдача боеприпасов несколько сократилось. Приходилось экономить снаряды.
Таким образом, к началу сражения немцы обладали как численным, так и техническим перевесом над русской армией.
Ситуация усугублялась еще и тем, что Литвинов допустил ошибку в начале операции. Он стянул на свой левый фланг 2 корпуса (27-й и 19-й), в то время как на правом фланге, на Млавском (Праснышском) направлении, против которого концентрировались основные силы германцев в составе 20-го корпуса и ландштурменные части – всего 2,5 корпуса, русские располагали ослабленным Туркестанским корпусом и 63-й пехотной дивизией из состава 27-го армейского корпуса. Было очевидно, что на Праснышском направлении немцы имели как минимум двойное превосходство в силах.
Тем не менее, Литвинов не заметил опасного сосредоточения германских сил против его правого фланга и с 15 февраля предпринял попытку наступления своим левым флангом в районе Рационж – Дробин. На этом направлении немцы предприняли лишь демонстрации в течении 15 и 16 февраля, которые Литвинов принял за действия основных сил немцев и перешел в контрнаступление. Здесь в районе Рационж – Дробин бои приняли затяжной характер, и ни одна из сторон не имела решающего успеха. Главное немцам удалось своими демонстрациями сковать 2 корпуса на русском левом фланге и подготовить мощный удар на Праснышском направлении.
17 февраля немецкое наступление началось силами 1-го резервного корпуса в районе Хоржеле и корпуса Цастова, наступавшего правее. В течении 17-18 февраля немцам удалось незначительно продвинуться севернее Прасныша, но вскоре они встретили ожесточенное сопротивление на переправе у реки Оржиц восточнее Единорожец. Не менее трех атак немцев были отражены с тяжелыми потерями. Большое содействие русской обороне оказали бронированные автомобили, которые искусно маневрировали на линии обороны и на наиболее опасных участках встречали смертоносным огнем густые немецкие цепи, расстреливая их иногда с 75 шагов.
Тогда 18 февраля ген. Гальвиц принял решение совершить обходной маневр, ударив восточнее Прасныша во фланг и тыл 1-го Туркестанского корпуса. 20 февраля 1-му резервному корпусу германцев удалось обойти Прасныш с востока и юго-востока, а затем построиться своим флангом на запад.
Гальвиц поставил задачу 1-му резервному корпусу нанести удар с северо-востока из района Еднорожец и Шля, захватить Прасныш, откуда затем возможно будет наступать на Цеханов – в тыл 1 Туркестанскому корпусу. 1-я резервная дивизия немцев должна была поддерживать этот удар своим наступлением навстречу 1 резервному корпусу восточнее и юго-восточнее Прасныша.
Весь день 21 февраля шел ожесточенный бой, в результате которого германцам удалось выбить русских с передовых позиций на окраины города, а 36-я дивизия, встретив упорное сопротивление, только к вечеру 21 февраля взломала правый фланг 63-й пехотной дивизии и устремилась на юг, охватывая Прасныш восточнее. Положение 63-й стрелковой дивизии, оборонявшей Прасныш, постоянно ухудшалось, в основном по причине того, что ген. Литвинов по-прежнему продолжал считать главным направлением Рационж – Дробин на своем левом фланге и совершенно не замечал угрозы, нависшей над Праснышем и всем 1-м Туркестанским корпусом. Только после того, как он получил телеграмму от главнокомандующего Северо-Западного фронта Рузского, где говорилось о необходимости признать главным направлении Праснышское, он начал перебрасывать свои основные силы с левого фланга на правый. Но к тому моменту положение 63-й дивизии в Прасныше сильно ухудшилось. 22 февраля после упорных боев немецкая дивизия ген. Верница вышла на шоссе Млава – Прасныш в районе Грудуск, а 36-я резервная дивизия, охватив город с востока и юга, начала штурм русских позиций на его южной окраине, и в то же время, заняла Воля Вержбовска юго-восточнее города, отрезав тем самым дорогу, соединявшую Прасныш с основными силами 1-го Туркестанского корпуса. А на следующий день дивизия ген. Верница, двигаясь с северо-запада, вошла в соприкосновение с частями 1-го резервного корпуса. Кольцо вокруг города захлопнулось.
В Прасныше оставались небольшие части 63-й стрелковой дивизии с весьма ограниченным количеством боеприпасов и всего с 16 орудиями. На них в период с 22 по 24 февраля и обрушился всей своей мощью целый германский корпус, то есть силы, превышающие русский отряд в городе более чем в четыре раза. К тому же никаких особых укреплений, кроме обыкновенных полевых окопов, вокруг города не было. Но отряд, сформированный из частей 63-й с.д. во главе с полковником Барыбиным не пал духом, но оказал ожесточенное сопротивление. Особенно проявили себя 249-й Дунайский, 250-й Балтийский, а также Волынский и Минский полки. Они несколько суток выдерживали ураганный огонь германской артиллерии, в то время как их снаряды уже закончились. 23 февраля немцы ворвались в южные окраины Прасныша, а в восточной его части овладели казармами. Но дальше они были остановлены одним ружейным огнем. Так были отражены несколько штурмов города. Однако к утру 24 февраля патроны у обороняющихся уже были на исходе, а немцы подтянули свежие силы. Последовал новый штурм. Защитники Прасныша были смяты превосходящими силами. В центре города остатки отряда Барыбина расстреляв все патроны, пошли в штыковую атаку. Численный перевес немцев был подавляющим, поэтому эта атака казалась отчаянным безумием. После короткого, но ожесточенного боя, почти все герои, пошедшие в атаку пали в бою. Сам Барыбин был тяжело ранен и попал в плен. Его подвиг был высоко оценен самими немцами. Ему было возвращено его оружие. Как пишет историк Керсновский: «Полковник Барыбин оказал высокую честь германской армии, согласившись принять от ген. Моргена свою шашку».
В первой половине дня 24 февраля Прасныш был взят немцами.
Но это отчаянное сопротивление и жертвы оказались не напрасными. Немцы также понесли тяжелые потери, потратили немало времени на овладение городом. К моменту падения города, когда немцы еще не успели прочно закрепиться в нем, закончилось формирование 12-й русской армии, из которой 1-й и 2-й сибирские корпуса уже выдвигались на помощь 1-й армии. Возникла небольшая заминка из-за того, что 1-й сибирский корпус был подчинен командованию 12-й армии, а 2-й сибирский корпус – 1-й армии. Это вызвало некоторую несогласованность в действиях, поэтому продвижение их было недостаточно быстрым, как было намечено командованием. Их движение началось 21 февраля; 2-й Сибирский корпус наступал с востока, а 1-й Сибирский с юга. 22 февраля 2-й Сибирский корпус продвинулся на 8 км. западнее Остроленки, 1-й Сибирский находился в районе Пултуска. К вечеру 23 февраля оба корпуса находились в 18 км от Прасныша. Перед ними стояла задача нанести удары во фланг и тыл германцам, не давая им возможности закрепиться в городе.
Выполняя эту задачу правофланговая 5-я дивизия 2-го Сибирского корпуса наступала на Шля и Бартники, а левофланговая 4-я дивизия корпуса стремилась захватить переправу у Подосья и наступать в восточном и юго-восточном направлении, навстречу 1-му Сибирскому корпусу с целью рассечь противника с флангов, ударив по его коммуникациям. Немцы после взятия Прасныша построили свою оборону следующим образом: южные подступы к городу обороняла 36-я резервная дивизия, восточные 9-я ландверная бригада и часть 3-й дивизии, в самом городе в резерве оставалась 1-я резервная дивизия.
Ожесточенные бои завязались днем 24 февраля. Части 4-й Сибирской дивизии перешли в наступление на переправу через реку Оржиц. Немцы, как могли, цеплялись за позиции на переправах, особенно у д. Красносельц. Там с особенным ожесточением они обороняли господский двор. Им удалось отразить несколько атак русских, но к вечеру русская артиллерия подавила огневые точки этого опорного пункта. В 6 вечера последовал решительный штурм. Русские ворвались в господский двор, и после упорных штыковых схваток немецкий гарнизон был большей частью уничтожен. Около 150 уцелевших немцев сдались в плен.
С взятием Красносельца русские войска форсировали Оржицу, части 36 немецкой дивизии были отброшены. На следующий день 2-й сибирский корпус, развивая наступление своим правым флангом, прорвал позиции 9-й ландверной бригады восточнее Прасныша и продвинулся на фронт Б. Гржибки – Франково – Карвач. К вечеру 25 февраля части 2-го Сибирского корпуса стояли в 5 км от Прасныша. В тот же день наступление 2-го Сибирскоко корпуса поддержал 1-й Сибирский корпус ударом с юга. Ему удалось потеснить части 36-й резервной дивизии немцев на 6 км, в то время как части 1-го Туркестанского корпуса, которые уже вошли к тому времени в соприкосновение с частями 1-го Сибирского корпуса, атаковали немецкие позиции у Воля Вержбовска. В течении 24-25 февраля русскими войсками взято в плен 30 офицеров, 2600 солдат, 7 орудий, 11 пулеметов.
Утром 26 февраля командующий 12-й армией ген. Плеве был настроен решительно и отправил директиву 2-му Сибирскому корпусу «бить противника, преследовать его самым настойчивым, беспощадным образом, если можно, не выпустить его, а взять или уничтожить, вообще проявлять крайнюю энергию… стараясь не выпускать отступающие от Прасныша части противника и захватить пути отступления его от Прасныша на северо-восток и север». Но в полной мере эту директиву выполнить не удалось по причине того, что командование 2-й Сибирской дивизии слишком поздно выдвинуло 17 стр. полк в район Еднорожец для более глубокого охвата немцев с севера. Тем не менее, позиции 9-й ландверной бригады были снова прорваны, и русские заняли Дембины, Карвач, Фиялково.