После того как запасы продовольствия подошли к концу, а попытки прорыва одна за другой потерпели крах, у Кусманека не осталось другого выхода, кроме как сдать крепость. Атаки немецких войск на северном участке Восточного фронта, продолжавшиеся в течение февраля 1915 года и закончившиеся победой немцев, вошли в историю как 2-е сражение на Мазурских озерах (7-22 февраля). На юге, в Буковине, 17 февраля австро-венгерские войска заняли стратегически важный город Черновицы. Однако на участке фронта, расположенном непосредственно перед Перемышлем, З-й австро-венгерской армии все еще не удавалось прорваться через Карпаты, а предпринятое севернее наступление немецких войск Александра фон Лин-зингена, направленное на главный город региона — Львов, было сорвано русскими контратаками .В феврале гарнизон Перемышля воспользовался передышкой, представившейся ему в результате успехов австрийских войск в Буковине, но так и не смог пробиться через русские позиции, которые становились все более крепкими. Генерал Селиванов получил подкрепления личным составом, а также тяжелые осадные орудия. Теперь из-за проблем с продовольствием Кусманек оказался в безвыходном положении. Почти все запасы продуктов подошли к концу. Дневные рационы с начала года постоянно сокращались: солдаты получали чай на завтрак; маленький кусочек мяса и 250 граммов хлеба — в обед; чай и немного хлеба — на ужин.
Голод
К началу марта был забит на мясо не только весь крупный рогатый скот, но и 13 ООО лошадей, находившихся в воинских частях. Единственными мясопродуктами, остававшимися в распоряжении войск, были консервы, но вскоре выяснилось, что большая их часть испортилась и не пригодна к употреблению. 50 тысячам жителей города и еще более чем 120 ООО военнослужащих ежедневно требовалось огромное количество продовольствия. Были съедены все собаки, кошки и другие животные. Удалось сохранить лишь 2000 принадлежавших офицерам чистокровных лошадей. Последняя порция хлеба была выдана 18 марта — одна на четыре человека. Русские начали последний штурм 14 марта при поддержке тяжелой артиллерии, в том числе и транспортируемых по железной дороге орудий. Основные форты продолжали успешно сопротивляться, но в северном секторе более слабые укрепления скоро стали не выдерживать оказываемого на них давления. Русская пехота находилась в своих окопах на расстоянии винтовочного выстрела от австрийских позиций, она атаковала небольшими группами, прикрывавшими друг друга. Под покровом темноты Кусманек попытался вывести на позиции бронепоезд, но тот был обнаружен русскими прожекторами и затем уничтожен огнем артиллерии.
Очевидец так описывал ночные бои в середине марта: «Рев летевших снарядов и свист пуль, продолжавшиеся на протяжении всей ночи, были ужасны; сиреневое пламя от разрывов бомб, столпы света прожекторов, взрывающиеся на горизонте форты были сценой этого ужасного современного варианта Судного дня. В этих отблесках лица солдат выглядели странно и жутко». Форты основной линии 15 и 16 марта обрушили на русские войска концентрированный огонь, выпустив, по некоторым сведениям до 20 ООО снарядов. Но, хотя эта бомбардировка и нанесла значительный урон, она не смогла серьезно повредить полевые укрепления, возведенные русскими, и штурм продолжался. 17 марта русские добились успехов в юго-западном секторе, были заняты находившиеся в этом районе деревни.
Эндшпиль
Теперь положение Кусманека было незавидным. Давление русских войск на северные высоты означало, что скоро их артиллерия будет доминировать над всеми оборонительными позициями. Продовольствие закончилось, и комендант знал, что все попытки оказать помощь гарнизону потерпели крах. Некоторые части гарнизона, особенно укомплектованные славянами, были на грани мятежа. Единственная надежда, которая оставалась у Кусманека, заключалась в том, что неожиданная вылазка вызовет расстройство в русских порядках и позволит захватить некоторое количество припасов, что, в свою очередь, даст возможность защитникам продержаться до того момента, когда к ним подойдет подкрепление.
Торопливо собранные войска численностью около около 20 ООО человек утром 19 марта были сосредоточены для контратаки. Их ядро составляли наиболее надежные венгерские части, командование которыми было поручено заместителю Кусманека, венгерскому генералу Тамаши. Кусманек выпустил призыв к войскам, зачитанный во всех частях: «Я надеюсь, что вы стальным клином прорвете железное кольцо противника… Солдаты, мы раздали наши последние припасы…, мы должны прорваться, и мы сделаем это!» Чтобы использовать фактор внезапности и добраться до русских продовольственных складов, Кусманек решил атаковать не на западном, а на восточном направлении, полагая, что русские не будут ожидать атаки в этом секторе. К сожалению для командующего, действительность не соответствовала его риторике. Эта заключительная вылазка началась в 5:00 утра 19 марта, и после девяти часов бесплодных боев оказалась не в состоянии прорвать ни одну линию русских позиций. Разбитые венгерские части отступили в город, потеряв 3500 убитыми и ранеными и 4000 пленными.
На следующий день, 20 марта, Кусманек начал переговоры с русскими. Первоначально он настаивал на крайне мягких условиях капитуляции, в том числе на разрешении войскам гарнизона беспрепятственно уйти в Венгрию. Однако русская сторона прекрасно представляла себе, в какой тяжелой ситуации оказался гарнизон. Кроме того, осаждавшие сбили самолет, осуществлявший связь между командованием Перемышля и австро-венгерским Верховным командованием. Со своей стороны Селиванов потребовал полной сдачи всех укреплений, на что Кусманек был вынужден согласиться 21 марта. 22 марта должна была состояться официальная церемония сдачи крепости. К этому времени австро-венгерская артиллерия расстреляла все боеприпасы, и солдаты приступили к уничтожению всего, что могло бы оказаться полезным для русских — оружия, складов, даже мостов через реку. Пехотинцы повредили свои винтовки, сняли с орудий замки и выбросили их в Сан. Переживших осаду 2000 офицерских лошадей застрелили, и их мясо роздали голодающим солдатам. Даже почтовые голуби были перебиты. Кусманеку предложили жареного почтового голубя, но комендант попросил отдать его раненому солдату.
Уничтожение фортов
Разрушение фортов началось в 4:00 22 марта, а в 5:00 артиллерийские орудия прекратили огонь. Затем земля содрогнулась от чудовищных взрывов — на воздух взлетели основные форты и артиллерийские позиции. Находившийся в госпитале Перемышля русский солдат так описал эту сцену «22 марта — крепость сдается. В 5:30 мы услышали взрывы, сначала отдельные, а позже начался непрекращающийся адский шум. Мы открыли окна, чтобы они не вылетели сами. Солнце уже поднялось, и клубы дыма, сквозь которые оно пробивалось, представляли собой очень красивую картину. Вспышки и грохот продолжались непрерывно. Было невозможно находиться около окон; любого волной отбрасывало назад. Паника стала ужасной. При каждом взрыве распахивались двери. Мосты, пороховые склады, разного рода хранилища — все было уничтожено в какие-то два часа. Рутены (русское население австро-венгерских земель) были вне себя от радости от победы
русских. Мы больше не могли оставаться в больнице и впервые вышли на улицу. Наши солдаты обнимали австрийских солдат. В одном месте люди собрались в круг, в котором наши кавалеристы танцевали с женщинами-рутенками. Все свободные места были заполнены людьми».