После боя Лев долго искал тело погибшего брата. Его удалось найти только через несколько дней — в каком-то овине, ограбленным. Мародеры чудом не заметили на теле Гурия фамильную панаевскую икону Преображения — ту самую, с которой две недели назад погиб Борис Панаев…
Героическая атака ахтырских гусар 29 августа 1914 года фактически спасла 48-ю пехотную дивизию от разгрома и восстановила положение на фронте. После боя начдив А.М. Каледин поблагодарил каждый эскадрон полка по очереди, сказав: «Вы спасли положение, Вам все обязаны, Вашей атакой выиграно дело, сердечное Вам спасибо, господа». В атаке 29 августа 1914 года смертью храбрых пали четыре офицера-ахтырца, в том числе командир полка генерал-майор Н.В. Трингам, и 44 гусара. Ранены были 5 офицеров и 72 гусара, 14 человек пропали без вести. Многие были награждены за храбрость боевыми орденами. Ротмистр Лев Панаев за отличие в атаке 11 октября 1914 года был удостоен Георгиевского оружия за то, что «личным примером довел эскадрон до удара холодным оружием, несмотря на встречные окопы и убийственный ружейный, пулеметный и артиллерийский огонь противника». Такую же награду в свое время получили его отец и дед. Одновременно со Львом Георгиевского оружия были удостоены ахтырцы полковник Георгий Иванович Елчанинов, подполковник Владимир Иванович Вишневский и ротмистр Георгий Борисович Диамбеков. А Гурий Панаев был посмертно награжден орденом Святого Георгия 4-й степени. Высочайший приказ об этом был подписан 13 января 1915 года…
Тело павшего героя было временно погребено в деревне Демня, затем гроб отправили для захоронения в Павловск.
Лев остался один. Принявший командование над полком полковник Николай Иванович Одинцов назначил его командиром осиротевшего 4-го эскадрона. На душе после гибели братьев было невероятно тяжело, тем более что 27 августа, за два дня до смерти Гурия, Лев лишился еще и своего ближайшего полкового друга — поручика Николая Флегонтовича Темперова. Его гибель он так описал в письме матери сослуживца: «Глубокоуважаемая Мария Николаевна, Ваш драгоценный сын, а наш незаменимый друг Николаша, умер славной смертью честного и храброго воина. Господь призвал его к себе 27 августа, в четырех шагах от меня упал Николаша во время рукопашной схватки. Мы атаковали в штыки с. Горожаны и выбили австрийцев. Николаша хотел пощадить одного из них и подбежал к нему, чтобы обезоружить, но тот не был благороден и, не обратив внимание на великодушие Николаши, выстрелом в голову убил его. Австриец этот был взят в плен, но я его расстрелял тут же, чтобы хоть немного удовлетворить себя и людей в момент тяжелой утраты. Господь Бог да пошлет Вам утешение в скорби и с праведниками упокоит чистую душу Николаши. Тело его мы похоронили в с. Демния, близ м. Николаева в ограде церкви, через три дня рядом с ним я похоронил моего брата Гурия, который погиб тоже славной смертью во время атаки. Вы знаете, что они были истинными друзьями и случайно оказались лежащими вместе. Гурий убит 29 августа. 13 августа Господь таким же образом призвал моего старшего брата Бориса. Вот какие утраты, дорогая Мария Николаевна, понесли Вы и моя мама, положив на алтарь Отечества дорогие жертвы. Господь дарует нам победу и этим посылает утешение и помогает умирать бодро. У нас среди офицеров убито 8 и ранено 4.
Ваши письма, адресованные моим братьям, я получил вчера только и поэтому решился Вам писать, хотя знаю, как тяжело Вам будет читать это письмо. Да поможет Вам в скорби Ахтырская Божья Матерь, пред крестом стоящая и взирающая на страдания своего Божественного Сына. Уважающий Вас Л. Панаев». Глубоко мучил Льва и бессудный расстрел австрийца, убившего Темперова. «Этого австрийца я велел расстрелять, но только по горячке, и мне неприятно, так как он молил о пощаде и ограждал себя крестным знамением, — писал он своей матери. — Скажи об этом батюшке и попроси помолиться за упокой души этого несчастного австрийца. Он, видишь ли, поступил вероломно: перед тем, как выстрелить, махал платком и сдавался».
Однополчане как могли поддерживали Льва в его горе. У многих офицеров в то время сложилось впечатление, что он сосредоточенно готовится принять смерть в бою по примеру Бориса и Гурия. Все свои сбережения Лев отдал в помощь семьям погибших гусар 4-го эскадрона, а в свободное время делал наброски для полотна, посвященного братьям. Он писал: «У меня осталась заветная мечта — запечатлеть на картине подвиги братьев, особенно Гурия, так как Борис, вероятно, будет увековечен и так».
В начале января 1915 года в 12-й Ахтырский полк был командирован самый младший брат Панаев — лейтенант военно-морского флота Платон. Он практиковался в артиллерийской стрельбе по наземным целям, что было необходимо для офицера речной флотилии. Лев давно не видел младшего брата и был очень рад его приезду. Платон рассказал, что после окончания Офицерского артиллерийского класса служит в Сибирском флотском экипаже, а сейчас готовится к должности флагманского артиллерийского офицера штаба командующего Сибирской флотилией.
Два дня, проведенные в Ахтырском полку, настолько потрясли морского офицера, что тот загорелся желанием… перевестись в кавалерию. Сам Платон Панаев так вспоминал об этом: «Я пробыл в Ахтырском полку около двух дней и понял, почему знаменитая атака четырех эскадронов этого полка 29-го августа могла спасти положение на нашем левом фланге. Если во всей армии такой дух, то для нее нет ничего невозможного. Трудно перечислить все признаки, характеризующие налаженную часть, верящую в свою силу, поэтому приведу лишь то, что особенно врезалось в память. В соседней с офицерской просторной избе собрались песенники 4-го эскадрона. Пелись исключительно военные песни. Многие из них в красивых стихах излагали всю историю полка, другие — отдельные войны, 1812 год и т. п. Никогда я не забуду восторженные лица и горящие глаза песенников. Готовность на всякие подвиги, любовь и преданность к живущим с ними одной жизнью офицерам, из среды которых многие уже показали “смерти доблестной примеры”, сквозили во всех движениях… Сильно взволнованный я вернулся в нашу хату… Долго потом, вспоминая славный полк, я мысленно повторял слова песни:
По окончании своей командировки Платон пришел на прием к командующему 8-й армией А.А. Брусилову и подал ему рапорт с просьбой о переводе в Ахтырский полк. Брусилов отреагировал коротко: «Панаевы — героическая семья, чем их больше в полку, тем лучше». Радости Платона не было предела, Лев тоже был счастлив, что теперь будет служить вместе с младшим братом.
…Тяжелые бои на Юго-Западном фронте между тем продолжались. 19января 1915 года 4-й эскадрон 12-го Ахтырского полка получил приказ оказать помощь русской пехоте, которая не могла удержать захваченные ею вражеские окопы у села Лютовиско (ныне Старосамборский район Львовской области Украины). Гусары спешились и, увязая по пояс в снегу, двинулись на помощь пехотинцам, до которых было 500 шагов. За четвертым эскадроном поднялся в атаку шестой, затем к гусарам присоединился стрелковый полк… В морозном воздухе раздалось нарастающее «ура». Австрийцы, заметив приближающуюся русскую цепь, открыли по ней ураганный огонь. Ротмистр Лев Панаев успел пройти по снегу только 50 шагов из полутысячи. Его жизнь оборвали сразу две пули в живот… Увидев, что командир убит, командование на себя взял корнет 4-го эскадрона Александр Забелло. Под его руководством гусары достигли нужного рубежа и закрепили его за собой…
11 сентября 1915 года ротмистр Лев Панаев был посмертно удостоен ордена Святого Георгия 4-й степени. В Высочайшем приказе было сказано, что Лев, «командуя эскадроном, несмотря на сильный оружейный огонь противника, проявил выдающееся мужество и, увлекая своим примером других, первым бросился на неприятельский окоп, выбил противника и занял господствующую высоту, причем смертью запечатлел свой подвиг».