Уже 27 августа судьба испытывает генерала на прочность. XXIV-й армейский корпус, правым флангом выдвинувшийся вперед, был охвачен австрийцами, атаки которых следовали одна за другой, угрожая прорвать фронт на участке 48-й пехотной дивизии. Когда под натиском врага дрогнула одна из частей, потерявшая всех офицеров, Л. Г. Корнилов лично ведет в контратаку последний резерв – усиленный пулеметами саперный батальон. Под ним убита лошадь, но он опять впереди. На короткое время противник остановлен, но вновь обойденные русские полки вынуждены отступить, потеряв около тридцати орудий, немало солдат и офицеров.
Командовавший тогда соседней 4-й стрелковой бригадой генерал А. И. Деникин объяснял неудачу тем, что «дивизия и ранее не отличалась устойчивостью. Но очень скоро в руках Корнилова она стала прекрасной боевой частью». Не раз впоследствии Антон Иванович, искренне восхищаясь, подчеркивал командирские качества Корнилова: «умение воспитывать войска, личная его храбрость, которая страшно импонировала войскам и создавала ему среди них большую популярность, наконец, высокое соблюдение воинской этики в отношении соратников – свойство, против которого часто грешили многие начальники». С 11 сентября 1914 года Л. Г. Корнилов командует 1-й бригадой 49-й пехотной дивизии, а 30 декабря принимает под свое командование 48-ю пехотную дивизию.
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.