Гарнизон крепости обладал подавляющим превосходством над противостоящими ему немецкими частями. Так, в боевом составе гарнизона были 24 757 пехотинцев, 1088 конников (казаков, пограничников и ополченцев), 5672 артиллериста, 798 саперов, а в немецкой 11-й Ландверной дивизии около 11 тыс. человек боевого состава пехоты и не более 20 тыс. строевого состава
[2]. На вооружении гарнизона были — 101 пулемёт (из них 78 крепостных), 396 орудий калибра от 57 мм до 6 дюймов, аэростат и 3 самолёта, с немецкой стороны было 30-40 пулемётов, 40 орудий и 10-12 миномётов (при этом, из тяжелой артиллерии были только 4 орудия калибром в 10 см и 12 гаубиц калибром 15 см)
[2]. Для новой атаки 11-й Ландверной дивизии был придан 36-й пионерный полк, отвечавший за подготовку газовой атаки. На основном направлении вдоль шоссе и железной дороги был развёрнут усиленный
маршевыми частями
[i 3] 18-й полк. Южнее должен был атаковать 76-й полк. Для успеха операции по фронту обоих полков было решено применить массированную газобаллонную атаку
хлором в смеси с
бромом. Прочие части дивизии к северу и северо-востоку должны были поддержать атаку демонстративными действиями. Целью операции немецких войск стал захват Сосненской позиции на северо-западе от цитадели, для чего было выделено 50 тысяч баллонов хлора
[2].
На рассвете
[i 4] в 4:00 утра 24 июля (
6 августа)
1915 года с попутным ветром по всему фронту атаки начался выпуск
хлора и
брома из заранее развёрнутых 30 газобаллонных батарей. По оценкам, газ в итоге проник на общую глубину до 20 км, сохраняя поражающее действие на глубину до 12 км и до 12 м по высоте
[4]. В то же время, согласно журналу военных действий 443-го полка, немецкая артиллерия нанесла удар раньше, чем была начата газовая атака, а артиллерийский обстрел относится к 3:20 утра
[5].
Немецкая сторона отмечала неоднозначный эффект от газовой атаки. Так, немецкие патрули сообщали, что после занятия Сосненской позиции обнаружили только около 120 тел, которые в основном стали жертвами огня артиллерии, а не газов
[6]. Подобный эффект находит объяснение в журнале военных действий 444-го полка. Личный состав данного подразделения при обнаружении облака газа, сопровождаемого артиллерийским валом, успел надеть респираторы и обмотать головы шинелями, но тем не менее солдаты в передовых окопах «задохлись» (данное слово употреблено непосредственно в документе)
[7]. Средствами индивидуальной защиты, то есть противогазными повязками, была снабжена большая часть гарнизона и потери от газа были вызваны в частях преимущественно тем, что личный состав в основном не был проинструктирован на тему защиты от газа
[2]. Артиллерия крепости на начальном этапе не могла эффективно вести огонь, так как в свою очередь попала под надвинувшуюся газовую волну
[3].
Подавляя одиночное сопротивление, части 18-го полка быстро преодолели первую и вторую линию
колючей проволоки, заняли тактически важный укреплённый пункт «двор Леонова» и стали продвигаться вдоль полотна железной дороги к Рудскому мосту. Единственным резервом на самой Сосненской позиции оставалась рота
ополченцев, но и у неё было отравлено до 50 % личного состава, а деморализованные остатки роты эффективной контратаки провести не смогли
[3]. Подобные потери ополченческих частей были вызваны тем, что их личный состав не был подготовлен к газовой атаке и не имел средств индивидуальной защиты
[2].
Немного лучше обстояла ситуация на юге позиции. Немецкие войска стремительно заняли деревню Сосня, хотя пуск газов из 1040 баллонов в её сторону был отменен из-за неблагоприятной погоды. Столь стремительное продвижение немецких частей в сторону деревни было вызвано тем, что оборонявшаяся на данном участке 5-я рота 444-го полка разбежалась, не выдержав огня артиллерии
[7]. В то же время в районе деревни осталась 7-я рота 444-го полка, которая не пострадала от газа и в ходе контратаки гарнизона нанесла по немецким частям удар во фланг и тыл, принудив противника отступить фланговым пулемётным огнем
[7]. Также именно частями этой роты были отбиты 2 пулемёта и противоштурмовое орудие
[7].
Возникла реальная угроза захвата немцами Рудского моста, что означало бы рассечение всей обороны западнее крепости и потерю Сосненской позиции. В этой ситуации комендант крепости генерал-лейтенант
Н. А. Бржозовский приказал организовать артиллерийский огонь по уже занятым противником участкам Сосненской позиции и контратаковать в штыки «всем, чем можно». В контратаку пошли остатки 8-й и 13-й рот (около половины от исходного состава) и переброшенная из крепости немного менее пострадавшая 14-я рота
[3]. Как отмечалось в журнале военных действий Землянского полка, его подразделения понесли потери в основном в процессе движения по дороге к Сосненской позиции, причем от огня артиллерии, а не от газа
[8].
13-я рота под командованием
подпоручика Котлинского контратаковала части 18-го полка вдоль железной дороги и обратила их в бегство. Во время атаки подпоручик Котлинский был смертельно ранен и передал командование подразделением подпоручику 2-й Осовецкой сапёрной роты
В. М. Стржеминскому, который, несмотря на сильное отравление газами, с остатками вверенной ему роты довёл атаку до конца,
«штыками» овладев 1-м и 2-м участками Сосненской позиции
[1][9].