Но именно в этом направлении, генерал Брусилов и приказал ударить 8-й армии генерала Каледина. Ещё до наступления генерал Каледин получил подкрепления, это 4-ю Финляндскую стрелковую и 12-ю кавалерийскую дивизии. В резерве 8-й армии оставалась 2-я Финляндская стрелковая дивизия, и новая 126-я пехотная дивизия из Одесского военного округа. Через три дня после начала наступления, уже сам Алексеев доложил Верховному главнокомандующему императору Николаю II свое мнение об усилении войск Брусилова, еще двумя корпусами. 5-й Сибирский корпус был снят с Северного фронта и направлен на юг. У генерала Эверта изъяли для Каледина две конные дивизии.
Ещё в период подготовки наступательной операции, начальник штаба Юго-западного фронта генерал Клембовский выдвинул идею рейда на Ковель со стороны Припяти силами 4-го кавалерийского корпуса. Для этого, пехота должна была вначале прорвать оборону противника в Припятских болотах, и дать коннице выйти на оперативный простор, которая наступала с севера на Ковель. Вдоль железной дороги Ковель-Сарны при поддержке трех бронепоездов, наступал 5-й кавалерийский корпус и 46-я пехотная дивизия. Дальнейшая доработка операции на Луцко-Ковельском направлении велась в условиях острых разногласий между командующим 8-й армией генералом от кавалерии Калединым, и командованием фронта. Генерал Алексеев поддерживал Каледина в стремлении усилить конницу ещё двумя пехотными дивизиями и бросить её в прорыв в рейд по тылам противника с севера. Брусилов же настаивал на включении всей пехоты, что была в резерве 8-й армии в ударную группу и наступать на Ковель одним кулаком со стороны Ровно.
Вот что написал Брусилов ещё до начала наступления Каледину "Во избежание недоразумений, считаю своим долгом еще раз вам подчеркнуть, что все ваши резервы должны быть так расположены, чтобы иметь возможность, если понадобится, подкрепить атакующие войска вашей главной группы, а затем развивать достигнутый успех, дабы он был длительным...Разбрасывать своих резервов не следует. Заткнуть все дыры невозможно и не нужно: противник много слабее вас, и он никаких контрударов значительными силами устроить не может. ...Считаю, что при этих условиях и риска никакого нет; ну, а если и есть риск, то без него на войне не обойдешься... Наступая и атакуя, нужно все ставить на карту и без оглядки, во что бы то ни стало, добиваться победы. Не оглядываться назад, ни по сторонам, только вперед... Настало время поразить врага и изгнать его из наших пределов".
Таков был взгляд главнокомандующего на роль резервов в предстоящей операции. 4-й кавалерийский корпус все-таки был усилен двумя пехотными дивизиями, хотя и этого впоследствии оказалось мало: перед ним находились значительные силы противника на укрепленной позиции. Свободных резервов к началу наступления было выделено немного: две пехотные и одна кавалерийская дивизии в 8-й армии, одна конная дивизия и полк пехоты в 11-й армии, две кавалерийские дивизии в 7-й армии и одна пехотная и одна казачья дивизии в 9-й армии. На просьбы командующего 9-й армии генерала Лечицкого об усилении его войск резервами Брусилов заметил: "Считаю превосходство сил приличное. Лишь бы удар был правильно подготовлен, правильно нанесен и успех от сердца использован кавалерией. Не всегда численное превосходство решает дело, умение и счастье - элемент серьезный"
Распоряжаться резервами фронта генерал Брусилов оставил за собой. К 14 июня к нему прибывали еще две стрелковые дивизии, предназначавшиеся 8-й армии. Таким образом, для развития успеха главного удара выделялось пять пехотных и шесть конных дивизий. Кроме того, для непосредственного пополнения армии Юго-западного фронта уже по ходу наступления было передано 241 тыс. человек обученного запаса и 103 тыс. безоружных бойцов (все еще сказывался недостаток винтовок). С учетом этих сил армии Юго-западного фронта имели примерно миллион солдат и офицеров при 2480 пулеметах, 2017 орудиях и 1381 бомбомете
Противник к этому времени уже знал о готовящемся наступлении, только не знал, в каком именно месте будет нанесён главный удар. Да и к этому моменту большие силы австрийских войск находились на Итальянском фронте, в том числе и тяжелая артиллерия, в австро-венгерских войсках ощущалась нехватка снарядов, и это всё вместе не давало возможности для подготовки упреждающего удара. Всего противник имел 622 тысяч солдат и офицеров в боевых порядках, и 56 тысяч в резерве, около 3-х тысяч пулемётов 757 минометов и 2730 орудий.
15-17 июня войска 8-й, 7-й и 9-й армий Юго-западного фронта прорвали оборону противника на участках своих ударных групп. Исключительно эффективно действовала русская артиллерия, впервые применившая отравляющие вещества для подавления вражеских батарей. На участке 7-й армии артподготовка продолжалась двое суток и сопровождалась бомбардировкой позиций противника с воздуха. Авиация также поддерживала наступающие вдоль железки Ковель-Ровно войска генерала Каледина.
В полосе наступления 11-й, 7-й и 9-й армий противник уже с первых дней был вынужден ввести в бой все свои резервы. Группа армий Бём-Эрмолли была вынуждена передать свой резерв 4-й армии и направить в ее состав еще и кавалерийскую дивизию. Эти дивизии были введены в бой 17 июня. Сама же 4-я армия, как и группа армий "Линзингена", исчерпала свои резервы к этому времени, но так и не смогла остановить продвижение армии генерала Каледина, австро-венгерские войска в беспорядке отступали за реку Стрыпа. Однако и русские армии к этому времени ввели в бой почти все имеющиеся резервы, за исключением трех пехотных дивизий и конницы. Но город Луцк был захвачен в первые сутки нашего наступления, и это сделала 4-я дивизия, или как её ещё называли "Железная дивизия", командиром которой был генерал-лейтенант Деникин. И это было его второе взятие этого города, за эту войну. Дальнейшее продвижение 8-й армии было не таким стремительным как хотелось нашему командованию. А вот 11-я армия так и не смогла за первые три дня прорвать фронт на всю глубину и все её попытки были отражены противником. Но только благодаря действиям 7-й армии которая наступала на Львов как и 11-я, углубилась на столько, что стала угрожать 1-й армии генерала Пухалло окружением которому пришлось отводить свои войска за Днестр.
В распоряжении штаба армий Юго-западного оставались ещё 5-й Сибирский корпус и вновь прибывшая 113-я пехотная дивизия из Одесского военного. Тем не менее, 21 июня Брусилов обратился в штаб Верховного главнокомандующего с просьбой передать его фронту еще один корпус, так как стало известно, что противник перебрасывает с Итальянского фронта две дивизии не считая что из полесья противник также перебрасывает через Брест-Литовск подкрепления, чтобы остановить наступление генерала Каледина. В тот же день был отдан приказ о перевозке из 5-й армии Северного фронта 23-го армейского корпуса (33 тыс. бойцов). Генерал Алексеев сообщал Брусилову: "Переброска примерно двух дивизий австрийцев с итальянского фронта требует две недели времени. Главнейшая цель направления 23 корпуса - дать вам средства обратить тактический успех в стратегически законченную операцию"
