В ходе дальнейшего наступления наших войск 130-тысячная 7-я австро-венгерская армия в междуречье Днестра и Прута была разгромлена. 9-я русская армия угрожала Венгрии и нефтяным скважинам Галиции. В июле армия Лечицкого действовала в двух направлениях: на Галич и в Трансильванию, причем левый (карпатский) фланг, на котором сражался Дутов, в ходе боев был достаточно ослаблен. Особенностью боевых действий на фронте армии была их маневренность, имели место конные столкновения, однако умело использовать конницу командование не смогло. Очевидно, что конница не была предназначена для горной войны, тем не менее другого применения для корпуса Келлера в тот период почему-то не нашлось. Против Келлера действовал XI австрийский корпус. 28 июля войска Лечицкого заняли Станиславов. Армия готовилась к походу через Карпаты в Трансильванию. В 21 час 14 августа в войну против Австро-Венгрии на стороне Антанты, во многом благодаря блестящим действиям Лечицкого, вступила Румыния, что, однако, не привело к усилению русского фронта, а скорее, наоборот, ослабило его263.
Наступление 9-й армии для содействия румынам было назначено Брусиловым на 18 августа. Армия Лечицкого должна была наступать в направлении на Кирлибаба – Сигот, причем закрепление за русскими войсками района Сигота, по мнению начальника штаба Верховного главнокомандующего, фактически главнокомандующего русской армией Генерального штаба генерала от инфантерии М.В. Алексеева, должно было содействовать румынским операциям в Трансильвании. Корпус графа Келлера находился в составе южной группы 9-й армии, действовавшей на участке от Кирлибабы до румынской границы.
Август и сентябрь на фронте армии прошли в ожесточенных и крайне тяжелых боях, причем уже в сентябре войска в Карпатах сражались в глубоком снегу. Лечицкому по-прежнему противостояла 7-я австро-венгерская армия. Бои у Дорна-Ватры, Кирлибабы и Якобен показались немцам из состава переброшенной против войск Лечицкого с Западного фронта 1-й германской пехотной дивизии тяжелее верденских. Русское наступление развивалось медленно. Вплоть до 13 сентября, когда Лечицкий из-за значительных потерь (145 офицеров и 10 058 нижних чинов) был вынужден приостановить операцию, бои шли беспрерывно. После приостановки наступления войска заняли высоты, командовавшие над шоссе Кирлибаба – Дорна-Ватра264.
1 октября 1916 г. под деревней Паничи в Румынии Дутов был вновь контужен и вдобавок получил ранение от разрыва шестидюймового снаряда, в результате чего на некоторое время лишился зрения и слуха и получил трещину черепа. По одному из свидетельств, Дутов также временно не владел речью и правой половиной тела265. Сам Дутов уже в декабре 1917 г. говорил: «У меня перебита шея, треснул череп, и никуда не годятся плечо и рука»266.
Раненный и контуженный, он вернулся в Оренбург. Казалось, что ему придется навсегда оставить строй, однако уже спустя два месяца он вернулся в полк. Судьба хранила Дутова для дальнейших свершений. 16 октября 1916 г. Высочайшим приказом он был назначен командующим 1-м Оренбургским казачьим Его Императорского Высочества Наследника Цесаревича полком267. К полку Дутов прибыл лишь 18 ноября, а 15 декабря в связи с неясностью своего статуса писал начальнику штаба 10-й кавалерийской дивизии: «Я прибыл к полку 18 ноября, о чем и донес. Прошу не отказать [сообщить], был ли приказ по дивизии о моем положении или нет. Затем, как считать стрелковый дивизион сданным или еще мне его надо сдавать. Войск[овой] Старш[ина] Дутов»268.
Между тем на фронте продолжалась борьба у Кирлибабы и Дорна-Ватры. Потери русских войск были значительны. Как писал А.А. Керсновский, «склоны гор у Кирлибабы превратились в обширные русские кладбища… Весь ноябрь шли тут героические бои в облаках и за облаками… История их когда-нибудь будет написана. Трофеи наши в этой горной войне были значительны, потери – огромны, героизм – беспределен»269. Наступление 9-й армии на город Дорна-Ватра началось 15 ноября 1916 г., бои приняли затяжной характер и выбить австрийцев из карпатских горных проходов нашим войскам не удалось. Как вспоминал А.Г. Шкуро, «горы были страшно крутые, продвижение обозов невозможно, подвоз продуктов приходилось производить на вьюках по горным тропинкам, вывоз раненых был затруднен. Вообще работа была страшно трудная»270.
15 ноября Брусилов приказал III конному корпусу выступить в район Рымника. В связи с разгромом румынской армии русским войскам пришлось спасать как своего нового союзника, так и положение на левом фланге собственного Восточного фронта. От реки Прут войска должны были следовать по территории Валахии походным порядком. Корпус графа Келлера, таким образом, был вынужден преодолеть 500 верст от Буковины до Бухареста, в результате чего лошади были крайне истощены. В декабре корпус уже находился в составе 6-й армии, занимавшей участок фронта от Фирул-Маре до черноморского побережья.