По замыслу Брусилова главный удар наносила 7-я армия, наступая на северо-запад, в направлении на Львов; с востока на Львов наступала 11-я армия. Особая и 3-я армии вновь наступали на Владимир-Волынский и Ковель. 8-я армия выполняла вспомогательные задачи.
Тем временем революционное брожение в стране нарастало. В Петрограде начались волнения рабочих, известие о которых с запозданием дошло до Ставки. Начальник штаба верховного главнокомандующего Алексеев почти ежедневно вызывал Брусилова к прямому проводу, выясняя его настроение. Сам он уже давно поддерживал контакты с председателем Государственной думы Родзянко и стал оказывать ему содействие в устранении о престола Николая II. В целях получения поддержки у российского генералитета Родзянко провел опрос командующих фронтами по создавшемуся в стране положению и предложил передать власть лицу, пользующемуся доверием населения.
Все командующие фронтами поддержали председателя Государственной думы. В Ставку была направлена телеграмма Родзянко с припиской Брусилова: «Считаю себя обязанным доложить, что при наступившем грозном часе другого выхода не вижу. Смутное время совершенно необходимо закончить, чтобы не сыграть на руку внешним врагам. Это столь же необходимо и для сохранения армии в полном порядке и боеспособности. Не забудьте, что проигрыш войны повлечет за собой гибель России, а проигрыш неминуем, если не будет водворен быстро полный порядок и усиленная плодотворная работа в государстве».
Брусилов обратился к Николаю II с призывом отречься от престола. Попытка похода на Петроград отряда генерала Иванова – бывшего командующего Юго-Западным фронтом – также успеха не имела.
Потеряв последнюю опору, Николай II отрекся от престола в пользу своего брата Михаила. Но спасти монархию не удалось. В России была провозглашена республика.
