1914年8月，随着沙俄大军提前到达东普鲁士防线，德军不得不抽调兵力赶往东普鲁士，鲁登道夫被小毛奇任命为了德军第八集团军参谋长，负责在东线与德军作战。此时德意志所面临的局面非常尴尬，由于马恩河战役的爆发，使西线的德军面临英法的冲击，而如果在东线战败，无疑将断送此前德意志所建立的优势。

鲁登道夫在达到东普鲁士后，东线的局面也显得非常不利于德军作战，沙俄军队在东普鲁士分别布置了两个集团军，一个位于东面，一个位于南面，夹击的战术手段使德军所处的位置极其不利。鲁登道夫到达前线后，立马下达了命令让德军对沙俄第二集团军发动猛攻，但事实上他计划却是为了让后方的沙俄第一集团军放松警惕，将其引诱至德军的包围圈，进而掉头歼灭沙俄第一集团军。

在鲁登道夫的计划下，在该年8月25日德军的第一轮进攻正式打响，在第一轮进攻中，德军仅仅花了一天的时间就击溃了沙俄第二集团军的侧翼，由于沙俄军队后勤极弱，使沙俄士兵士气也非常低落，看到这点的鲁登道夫立马放弃了此前引诱佯攻沙俄第二集团军的计划，采取了动用德军第八集团军所有的兵力对沙俄第二集团军采取歼灭。

在该年8月27日，由于沙俄第二集团军指挥官萨姆索诺夫的错误决断，使中路三个军陷入了德军的包围，德军利用穿插两翼迂回的方式，让沙俄第二集团军各军被分割，此后德军将包围圈收缩。在该月29日，中路的三支沙俄部队迎来了灭亡，饥饿和战斗士气的下降让沙俄军队成为了乌合之众，只能任由德军屠杀。

然而沙俄第二集团军的灾难还没有结束，当沙俄第二军团军其余部队被冲撒包围后，由于指挥官萨姆索诺夫也被围困在卡罗利南戈夫，在弹尽粮绝下，他选择了自杀。当沙俄第二集团军失去了指挥官后，所有的第二集团军下辖的各军彻底溃败，大量的沙俄士兵开始惊慌逃窜，整个战线顷刻瓦解，等待他们的便是德军的围剿。

在东普鲁士南部的战线中，沙俄第二集团军被尽数歼灭，伤亡的人数高达了25万，而德军仅仅损失了一万人。鲁登道夫在解决了沙俄第二集团军后，重新将第八集团军兵力集结成尖刀，而这把剪刀此时对准的是姗姗来迟的沙俄第一集团军。

面对第二集团军的快速覆灭，率领沙俄第一集团军的莱宁坎普夫已经开始胆怯，但对统帅吉林斯基下达救援仅剩第二集团军参与部队时，他仅仅只是派出了两个师的兵力拖延德军，然后下达了掩护其主力部队撤退的命令。可是德军显然不给沙俄第一集团军这个机会，当德军追赶至妈祖里湖区，两军正式相遇，爆发了激烈的战斗。

此时的沙俄第一集团军已经丧失了抵抗德军的信心，而其指挥官莱宁坎普夫更是在抗击德军时缺乏勇气，进而导致了妈祖里湖区战役德军几乎呈现了压倒性优势。在该战役中杀伤了沙俄约10万人，更有约4.5万沙俄士兵被直接俘虏。至此坦能堡会战结束，沙俄军队被彻底清扫出东普鲁士地区。