Ponieważ także tej nocy rozpoczęły odwrót jednostki 10 Armii, jednak w innym niż Rennenkampf kierunku, skrzydło jego armii zawisło w powietrzu, umożliwiając Niemcom rozpoczęcie manewru okrążającego.
W nocy z 9 na 10 września korpusy rosyjskie oderwały się od przeciwnika i rozpoczęły nakazany przez dowódcę armii odwrót. Był on zupełnie niezauważony przez dowództwo niemieckie, które dopiero koło południa nakazało rozpoczęcie pościgu. Tego dnia Niemcy zajęli bez walki Lyck (Ełk). Korpusy rosyjskie miały jeszcze możność wycofać się na wschód, unikając bitwy i bez większych strat, jednak rozkazy Rennenkampfa zatrzymały odwrót oddziałów rosyjskiego centrum, gdy tymczasem lewe skrzydło armii cały czas się cofało. Odwrót centrum rozpoczął się dopiero w południe 11 września, kiedy znajdowało się już w bezpośrednim kontakcie z prowadzącymi pościg jednostkami niemieckimi. Tego dnia luka między lewym skrzydłem 1 Armii a korpusami 10 Armii sięgała już w linii prostej 75 km, tak więc oskrzydlana od południa 1 Armia, wycofując się, skręcała na północ. W ciągu 13 i 14 września minęła granicę rosyjsko-niemiecką, przechodząc Niemen. 14 września dowództwo niemieckiej 8 Armii postanowiło wstrzymać pościg i zatrzymać korpusy XI, XVII i XX, zaś osiągnięcie linii Niemna powierzyć korpusom I, I Rezerwowemu i korpusowi kawalerii.