W najtrudniejszej sytuacji znalazł się XLI Korpus Rezerwowy gen. Hermana von François. Jedna z dywizji tego korpusu – 82. rezerwowa DP – miała za zadanie wyprzeć Rosjan z Gorlic i zdobyć wzgórze 357, które sąsiadowało z miastem od północy. Gorlice mieli zajmować żołnierze dopiero co przerzuceni z frontu zachodniego, którzy nigdy wcześniej nie walczyli z Rosjanami. Przeciwnikiem gen François był dowódca 61 DP Imperium Rosyjskiego gen. P. Simanski. Był bardzo pewny siebie. Uznał, że jego dywizja jest zdolna przyjąć na siebie frontalne uderzenia i nie potrzebuje planów odwrotu. Same Gorlice obsadził dwoma pułkami – 244. Krasnostawskim i 243. Chełmskim.
W czasie rannego ostrzału żołnierze XLI Korpusu podeszli możliwie blisko pozycji wroga, by skrócić sobie drogę do przebycia w czasie szturmu. Dzięki temu udało się zaskoczyć nieprzyjaciół i odnieść sukces. Po 30 minutach od rozpoczęcia natarcia w rękach Niemców z 82 DP był już cmentarz katolicki i zachodnie przedmieścia. Niedługo później opanowano wzgórze 357. Rosjanie bronili jeszcze cmentarza żydowskiego, ale po ponownym ostrzale jego obrońcy się poddali. Na zdobytym wcześniej pagórku ustawiono działa, które swym ogniem odcięły drogę odwrotu załodze miasta. Złożyła ona broń w godzinach popołudniowych. Artyleria pokryła swym ogniem dolinę Ropy i Glinik Mariampolski, zamieniając tamtejszy pożar w prawdziwe piekło. Szalejące płomienie ostatecznie przypieczętowały los tamtej części miasta[11].
Ciekawie prezentował się też szturm na miasto. Według założeń gen. Francisa, Gorlice należało zmusić do kapitulacji, oskrzydlając pozycje rosyjskie. Plan ten jednak spalił na panewce, bo obrońcy walczyli bardzo dzielnie. Ogień z ich karabinów zniszczył jedną z niemieckich kompanii. Straciła ona prawie 100 ludzi. Dodatkowo wywiad zdobył wiadomość o posiłkach rosyjskich maszerujących od strony Biecza. Zmusiło to dowódcę 82. DP niemieckiej do wstrzymania ataku. Nakazał swym oddziałom przejść do obrony i zapewnić sobie pomoc baterii 119. dywizji. Przygotowania te co prawda przerwały szturm, ale nie wstrzymały ostrzału miasta. Z każdą minutą pozycja obrońców stawała się coraz bardziej rozpaczliwa. Walące się mury grzebały niektórych żołnierzy i odsłaniały pozycje innych. Gruzy miasta zostały zajęte przez patrol bawarski[12]. Ludność na czele z burmistrzem Świeykowskim radośnie witała „wyzwolicieli”. Chlebem i solą tych trzech witając bohaterów składam im w najserdeczniejszych słowach podziękowanie za ocalenie nas z niewoli i niedoli[13]– pisze w swym pamiętniku ksiądz. Choć stracili wszystko, co mieli, cieszyli się z końca inwazji na Gorlice.
Wolność miasta została okupiona życiem ponad 500 żołnierzy niemieckich. Ich krew przyniosła jednak wymierne rezultaty. 82. DP wzięła do niewoli ok. 3,5 tys. szeregowych rosyjskich, 17 oficerów i 1 generała. Poległych Rosjan nikt nie liczył.
W czasie, kiedy forpoczty zajmowały gruzy Gorlic, reszta 82 DP wznawiała działania zaczepne, nacierając w stronę Glinika. Kolumna wojsk wroga, która maszerowała z Biecza, skierowała się na Zagórzany, a następnie na Kwiatonowice. Nie stanowiła poważniejszego zagrożenia dla dywizji Francisa, która dysponowała już wsparciem artyleryjskim. Niemcy wieczorem opanowali rafinerię i okoliczne wzgórza. Nadal nie był to koniec walk. Starcie w tym rejonie trwały jeszcze przez kolejnych kilka godzin, tocząc się ze zmiennym szczęście dla żołnierzy niemieckich i cesarsko- królewskich.
