由于在攻克列日要塞突出的表现,鲁登道夫被选择接替瓦尔德泽为第八集团军参谋长,德皇和小毛奇接见了他,对他简单介绍了情况。3小时后,他乘一列专车开往东线,专车一路上预定只在一个地方停车,就是在汉诺威,第八集团军的新司令官兴登堡将在那里和他会合。
此时的东普鲁士,在东面,莱宁坎普夫的俄军第一集团军有24个超编步兵师,它以无数骑兵为先行,在南面,萨姆索诺夫的俄军第二集团军的实力稍逊于前者,但此集团军对东普鲁士德军仅有的防御力量仍占有优势。面对双重的敌人,德军第八集团军必须一分为二,否则有被两个俄国集团军压碎的危险。德军指挥部利用了俄军两个集团军之间的缺口,并从截获的俄军明码电报中得知了他们的行动计划,于是在8月21日命令部队停止退却,24日,新任德第八集团军司令兴登堡和参谋长鲁登道夫利用发达的铁路网,重新部署部队。施蒂芬在他的计划中已指明一项对此局面的解决策略!鲁登道夫毫不犹豫地采取了这个大胆的办法,在审视了俄国两个集团军在东普鲁士所处的位置之后,决定先攻击萨姆索诺夫的第二集团军,然后在莱宁坎普夫来不及驰援前者之时,转身向其发动进攻。俄国骑兵侦察的报告说,德国的阵线暗示要进行侧翼袭击,这使萨姆索诺夫减低了追击的速度,他发电给吉林斯基,建议暂停前进。但吉林斯基深信德军正在按照普里特维茨的计划退却,把萨姆索诺夫的警告看成是怯懦。他安然坐在离前线300多公英里的沃尔克指挥部里,命令萨姆索诺夫不要再扮演懦夫角色,继续进攻。德军前任指挥官普里特维茨惊慌失措地决定停止贡宾嫩的战斗进而大撤退的行为,蒙蔽了俄军指挥官的头脑,这种欺骗效果是无论怎样仔细策划都无法达到的。此时的萨姆索诺夫将以他那些疲惫不堪而且后勤严重不足的军队面对德军在东普鲁士的全部力量,鲁登道夫知道莱宁坎普夫所部的俄军第一集团军在他后方,急于先同萨姆索诺夫的第二集团军决一死战,他命令第一阶段的战斗于8月25日打响。德军一直在监听萨姆索诺夫没加密的无线电通信,现在已了解所有俄军部队的部署,并知道了他们明天的行动计划。
德军从马祖里湖区退却的两个军发出了天才的一击,鲁登道夫留下由两个师组成的掩护队牵制来自后方的俄第一集团军,调遣第八集团军的几乎全部兵力去攻打来自南边的俄国第二集团军。经两天激战,德军击退了萨姆索诺夫的第二集团军两翼部队,而对其中路三个军形成包围态势。8月27日黎明开始,对俄军来说是世界末日,德国信号兵截获了萨姆索诺夫求援的电讯，但吉林斯基和莱宁坎普夫都不理睬他的请求,饥饿和士气低落的俄军,无可避免地溃散逃走，尽管处境危险,萨姆索诺夫还是命令他的中央部队进攻,造成德国人的短暂的不安。8月27日萨姆索诺夫的右翼遭到来自北面的德军第十七军和第一预备役军的打击,他的左翼遭到弗朗索瓦勇猛的第一军的迂回和包围,而他的正面遭到第二十军的打击。八月二十八日,俄军开始了反突击,俄第十三军和第十五军猛攻德第一军阵地,战斗空前激烈,萨姆索诺夫亲临前线指挥但是饥饿又疲劳的俄军已经达到了耐力的极限,无力突破德军防御,到8月29日清晨,弗朗索瓦将他的部队插入俄军后部,包围圈合拢了,剩下的事就是对试图逃脱大网的一股股乌合之众大开杀戒。
俄军被围于科慕辛森林地域,士气彻底扇溃,已经无法进行有组织的抵抗,夜葛降临之际,走投无路的萨姆索诺夫在卡罗利南戈夫的一片小树林里开枪自杀。鲁登道夫属下的弗朗索瓦军长看到萨姆索诺夫的部队正在解体,他知道剩下唯一要做的事就是拦截因昏乱而失去战斗力向波兰慌乱逃跑的俄国兵,在接下来的三天中,弗朗索瓦的薄弱包围网,一网捕获了6万名俄国战俘,而德国人一共捕获92万名俄国战俘,俄国人的总伤亡人数是25万,约有500门大炮被缴获,而德军损失仅1万人。到30日晚,鲁登道夫对取得完全胜利感到心满意足,他也满意于他已经构筑起对付莱宁坎普夫的防线,莱宁此刻终于接近科慕辛地域,几乎可以俯瞰他们的友军刚刚覆灭的战场,下一步就要轮到他们了8月31日,获胜的德军开始向北转进,准备打击俄第一集团军,将俄军彻底赶出国境。这时从西线来的两个步兵军和一个骑兵师也开始到达,加上这批生力军,德军在数量上也超过了对手。到9月1日夜晚,坦能堡战役的胜利者已转向新的任务,这个新任务应该是什么,胜利者没有丝毫的疑虑。霍夫曼说得很简洁:"萨姆索诺夫的军队实际上已经被歼。他所率的五个半军,其中有三个半非死即俘,所剩约一个半军不得不返至华沙附近整编,现在我们可以腾出手来对付莱宁坎普夫了。直到8月27日,吉林斯基才开始认识到他的第二集团军已处于真正的危险之中,他命令莱宁坎普夫率第一集团军前去救援,但莱宁坎普夫只是虚晃了一枪,并未及时赶到战场。吉林斯基关心萨姆索诺夫的命运,命令菜宁坎普夫的第一集团军去找现已不存在的第二集团军的方位,因为获胜的德国第八集团军对其部队集中了火力,莱宁坎普夫担心退路被切断,也落得个萨姆索诺夫的下场,他没有费心跟吉林斯基打交道,便命令所部撒退,以两个师的兵力从正面实施反突击,掩护主力撒退。这两个师进行了最英勇的反击,完全成功地达到了目的。这次击持续了一整天,致使德军围歼俄国第一集团军的企图未能得逞。在随后的马祖里湖战役中,俄第一集团军被俘45万人,伤亡约10万人,损失火炮150门,德军肃清了东普鲁士的所有俄军。正如西线的马恩河战役一样,坦能堡一马祖里湖区战役产生了巨大的后果,全世界都感觉到了这场大战役在军事上、战略上、政治上和心理上的冲击波。两个俄国集团军被击溃,总共损失约30万人,所谓俄国"蒸气压路机"的神话破灭了。
的确,俄国人并不是以压倒一切的力量来对付敌人,而是拖着沉重的脚步茫然地迈向死亡。他们的失误是如此之多,以致成了所有的军事院校都采用的反面战例教材。兴登堡有意将此次会战称为"坦能堡会战"。坦能堡是德国境内的一个小村子,在历史上500名波兰人和立陶宛人曾在这里给德国骑土团以毁灭性打击。在给他夫人的信中他却写道他没有因此次胜利而忘乎所以,荣誉是上帝恩赐的。小毛奇把坦能堡会战胜利的消息压了一段时间才公布,以抵消马恩河会战败北带来的消极影响,对德国人来说,坦能堡的捷报有助于掩盖马恩河的败绩。德国人民在兴登堡和鲁登道夫身上发现了英雄,他们将追随这两尊偶像直到土崩瓦解。德军东线指挥官兴登堡元帅一夜之间名声大振,为以后的飞黄腾达打下了基础。在大战期间以及此后数年间,坦能堡之战的荣耀被鲁登道夫成功地据为己有,这是他上升到实际控制整个德国战争的地位的垫脚石。在俄军惨败之时,法国武官德拉吉什将军曾向俄军总司令致以慰问,俄国人回答说:"能为我们的协约国作出这样的牺牲,我们很高兴。"俄国人深知他们有无穷的人力资源,多大的灾难他们都惯于泰然处之。俄国的这个牺牲成全了法国,德国从西线调往坦能堡的兵团,将不能参加西线的马恩河战役了。俄军在西北面战场上虽然全线溃败,但西南方面的俄军却进展顺利,俄军打败了在加利西亚的奥匈军队,此刻西线战事愈演愈烈,奥军已无力派兵增援东线,德国感到事态紧急,立即向西南方向派出了援军。
