Наступая, дивизия Корнилова пробилась через Карпаты. Однако соседним соединениям не удалось развить успех, и передовой русский отряд вынужден был отступать под натиском опомнившихся врагов. Единственная свободная крутая горная дорога была занесена снегом, а у местечка Сины ее перекрыли австрийские части. Чтобы вывести артиллерию, генерал собрал около батальона пехоты и предпринял контратаку. Дивизия не только вырвалась из окружения, не потеряв ни одного орудия, но и опрокинула два вражеских полка, захватив более 1 200 пленных с генералом. Во время операции в Карпатах в боях 15–16 января 1915 года дивизия Л. Г. Корнилова овладела перевалом Черемша, взяв до 3 000 пленных. За геройские действия 15 февраля 1915 года Корнилов был произведен в генерал-лейтенанты, а его дивизия стяжала громкое наименование «Стальная».

Л. Г. Корнилов всегда на передовой. Он всегда хочет сам видеть и знать, что делает враг и готовы ли его части к решительным действиям. В одном из боев генерал вдруг спрашивает у своего начальника Штаба: «Что случилось в Очаковском полку?» – «Связь потеряна, провод перебит», – отвечает тот. «Послать подкрепление, австрийцы обходят наш левый фланг». Помощь приходит вовремя. В Штабе недоумевают, как генерал узнал об обходе. Оказывается, в бинокль он видел, как несколько наших солдат вдруг резко поменяли направление стрельбы – значит, обход!..

Дивизии поставлена задача перейти на противоположный берег реки Сан. В этих боях она попадает в окружение. Мало патронов, солдаты устали от беспрерывных боев. Вновь русские войска вынуждены пробиваться, причем два последних резервных батальона ведет в штыковую сам начальник дивизии. Кольцо вновь разорвано, и дивизия с честью выходит из тяжелой ситуации. Существуют, впрочем, и негативные оценки действий Лавра Георгиевича: как писал генерал А. А. Брусилов, во время действий на карпатском театре военных действий Корнилов «не исполнил приказа своего корпусного командира и, увлекшись преследованием… был окружен и с большим трудом пробился и вернулся тропинками обратно, потеряв всю артиллерию и часть обоза».

В марте того же 1915 года Л. Г. Корнилов отличился при прорыве позиций 3-го австро-венгерского корпуса и в бою у высоты 650, господствовавшей над всеми окрестными дорогами. Многократные попытки овладеть ею не приводят к успеху. Корнилов мрачен. Каждый подступ к горе известен и нанесен на карту, известно количество войск противника и их вооружение, но вершина недоступна. Генерал лично допрашивает пленных, внимательно вслушиваясь в каждое их слово. Вскоре лицо его веселеет, и предпринятая по плану Корнилова новая атака приносит желаемый успех – высота взята, захвачены пленные и вооружение.

Но завершается боевая деятельность генерала Корнилова в Галиции трагично. В конце апреля 1915 года его 48-я дивизия занимает позиции на левом фланге укрепленного участка в 30 верст, к юго-западу от Дуклы. После разгрома III-й армии русских на Дунайце противник ведет мощное наступление на Львов и Перемышль и выходит во фланг и тыл XXIV-го корпуса, вынудив наши войска оставить позиции на линии Тарнов – Горлице. 48-я дивизия отходит на 25–30 верст и занимает новые, неукрепленные позиции. Вскоре Л. Г. Корнилов получает распоряжение отступить еще на 15–20 верст. Не имея информации от соседей, он ждет приказаний о переходе в контратаку во фланг оттесняющему наши части врагу и теряет время для вывода своей дивизии из окружения. Между Зимградом и Дуклой, у деревни Ивна, обозы отступающих русских войск окружены врагами. Генерал Корнилов не был бы самим собой, если бы не попытался прорваться из кольца. Ведомая своим командиром, дивизия идет на прорыв, но счастье улыбается только 191-му пехотному Ларго-Кагульскому полку и батальону 190-го пехотного Очаковского. Они и выносят все знамена дивизии. Дерущийся в арьергарде батальон 192-го пехотного Рымникского полка гибнет почти полностью. С рассветом 25 апреля противник обрушивается на остатки русских частей.