В 1908 году Алексей Алексеевич по семейным обстоятельствам просит о переводе на другое место службы и получает назначение в Люблин командиром 14-го армейского корпуса. В мае 1912 года он назначается помощником командующего войсками Варшавского военного округа, а в декабре того же года производится в чин генерала от кавалерии. На протяжении двух лет он замещал командующего округом во время его отсутствия.
Летом 1913 года Брусилов получил приказ военного министра принять 12-й армейский корпус в Киевском округе. Численность корпуса, расквартированного по всей Подольской губернии, равнялась 50 тысячам человек. За месяц до начала Первой мировой войны корпус Брусилова был переформирован в 8-ю армию.
1 августа Германия объявила войну России, а через два дня напала на Бельгию и Францию. На следующий день в войну вступила Англия. Войска брусиловской армии выступили к австрийской границе, войдя в состав Юго-Западного фронта, действовавшего в Галиции. Перейдя границу, Брусилов издал приказ, в котором говорилось о необходимости высоко нести честь и достоинство русского солдата и не причинять обид мирному населению. «С мирным населением, – писал Брусилов, – каждый из нас должен обращаться так же, как это было в родной России».
Армия Брусилова принимала участие в Галицийском сражении. Взаимодействуя с 3-й армией под командованием генерала Рузского, за 8 дней наступления войска 8-й армии продвинулись на 130—150 километров и подошли к Галичу. По мере продвижения русских войск сопротивление австрийцев усиливалось, но, несмотря на сопротивление, их войска были разбиты. Противник потерял 5 тысяч солдат и офицеров. Было захвачено множество пленных, три знамени и более 70 орудий. После сражения при Гнилой Липе отступление австрийцев перешло практически в бегство. Они отступали, бросая обозы и артиллерийские орудия.
Преследуя их, войска 8-й армии обходили с юга Львов, и 3 сентября в 11 часов утра передовые кавалерийские отряды вступили во Львов. В этот же день в город вошли и главные силы 3-й армии. Однако в официальном приказе были отмечены лишь войска генерала Рузского, а о войсках Брусилова не было сказано ни слова. Это не могло не вызвать в его армии недовольства. «История разберет вскоре после войны, как действительно было дело, – писал Брусилов жене, – а теперь главное – победить. Охотно уступаю лавры Рузскому, но обидно за войска армии».
На следующий день 4 сентября войска 34-го корпуса овладели Галичем, сильные форты которого противник оставил без боя. В качестве трофеев русским досталось до 40 орудий. В ночь с 5 на 6 сентября был взят Миколаев. Галич-Львовская операция была завершена. Брусилов был награжден орденом Св. Георгия 4-й степени. К концу года успешные действия его войск принесли ему еще одну награду – орден Св. Георгия 3-й степени.