Русские генералы учли уроки предыдущей неудачной осады одной из крупнейших крепостей Европы. 11-я армия окопалась на подступах к оборонительным сооружениям крепости. Также была увеличена артиллерийская мощь 11-й армии. С прибытием тяжёлой артиллерии, увеличилось количество орудий крупного калибра, что и решило судьбу защитников и её крепости.

После продолжительной осады и истощения запасов продовольствия в крепости Герман фон Кусманек, командовавший гарнизоном, предпринял попытку прорыва 18 марта 1915 года, но она была отбита русскими войсками. В бою 5 марта личным составом осадной армии нанесено полное поражение полевым войскам перемышльской армии и взято в плен 107 офицеров, до 4 000 нижних чинов и захвачено 16 пулемётов, много стрелкового и холодного оружия.

22 марта крепость капитулировала. Перед этим артиллерия крепости расстреляла весь боезапас, а укрепления крепости были взорваны. Русским войскам сдались 9 генералов (в том числе Герман фон Кусманек), 93 штаб-офицера, 2 204 обер-офицеров, 113 890 нижних чинов, русские войска захватили 900 орудий (по другим данным 1 050).

Перемышльская крепость и по сей день считается высочайшим достижением военной инженерно-технической мысли и культуры.