Армия отступала, неся страшные потери, преимущественно за счет попавших в плен.

Над городом все чаще кружились германские аэропланы, сбрасывая бомбы на вокзалы и жилые кварталы. Десятки людей были убиты и искалечены, в городе воцарилась паника. В начале сентября главный начальник Двинского военного округа инженер-генерал князь Туманов распорядился ускорить строительство оборонительных сооружений на подступах к городу. По ночам все чаще слышалась канонада. В конце октября завязались упорные бои за Илукст. Городок солдаты кайзера с большими потерями взяли, но русские упорно зацепились за его окраину и врага дальше не пропустили. Тогда германское командование решило нанести главный удар из района занятого немцами Новоалександровска.

По шоссе на Двинск двинулись отборные прусские полки, продвижение которых с трудом сдерживали малочисленные и плохо вооруженные русские части. Престарелый генерал Плеве, в руках которого находилась оборона Двинска, пребывал в отчаянии. Обещанная помощь запаздывала, а в его распоряжении было слишком мало сил и ресурсов, чтобы удержать столь желанный для противника перекресток транспортных коммуникаций. Наступал критический момент. Когда участь города, казалось, была уже предрешена, Плеве получил телеграмму с сообщением о том, что из Полоцка ему на помощь отбыла 4-я кавказская бригада. Утром воины были в Двинске. На вокзале после молебна и короткого напутственного слова Плеве («разбейте врага и вернитесь живыми») солдаты грузились в автомобили с развернутыми знаменами. Следующая партия прямо из вагонов садилась в машины, которые мчались в сторону Медума, где кипело ожесточенное сражение.

Русские солдаты с ходу вступали в штыковой бой. Высоченные немцы, подкрепленные шнапсом, шеренга за шеренгой лезли вперед и тут же падали целыми взводами и ротами, скошенные пулеметным огнем. Следовали непрерывные рукопашные схватки. В конце концов обескровленный противник не выдержал и начал отходить. Город был спасен, но дорогой ценой – оба кавказских полка понесли тяжелые потери.

В ходе осенних боев южнее города сильно пострадал один из лучших германских корпусов. Крупные потери к юго-востоку от Двинска понесла немецкая кавалерия, пытавшаяся осуществить обходной маневр. Атаки противника у Илуксте также захлебнулись. Тем не менее кайзер Вильгельм II требовал захватить Динабург, не считаясь ни с какими потерями, и лично собирался прибыть на этот участок фронта. Германское командование перебрасывало под Двинск все новые подкрепления, тяжелую артиллерию, была построена узкоколейка. Все тщетно.

С середины ноября на фронте установилось относительное затишье. Обе стороны зарылись в землю. Немцы это сделали более основательно, с максимально возможным в военных условиях комфортом. В окопах у них было сухо и удобно. Состояние русских позиций, как обычно, оставляло желать лучшего: иной раз вода в окопах стояла по колено. Неудивительно, что т. н. небоевые потери в царской армии были весьма велики.

С конца 1915 г. фронт на двинском направлении стабилизировался. Началась позиционная война. Артиллерийские перестрелки происходили с утра до вечера. Господствовавшие в воздухе германские аэропланы также целыми днями кружили над русскими позициями. Разведчики совершали вылазки за языками. В Двинске многие брошенные жителями деревянные дома были разобраны солдатами на дрова. Паек солдат германской армии уменьшался с каждым месяцем – в тылу был введен режим жесточайшей экономии. У солдат обеих противостоящих армий все чаще возникал одинаковый вопрос: «За что воюем? За кого воюем? За баронов и генералов?»