Они легко преодолели сопротивление советских армий и вышли на оперативный простор: к 16 июля 3-я танковая группа ударом с севера захватила Ярцево, 2-я – завязала бои за Смоленск, обходя его с юга. Вспомогательный удар под Могилевом привел к окружению части 13-й армии, остатки которой откатились к югу.
В этих условиях Гудериан продвинулся к Ельне, занимая выгодное исходное положение для удара на Москву, а Гот ориентировал свою танковую группу на Ржев, чтобы, во-первых, разобраться в сложном положении на своем северном фланге, а при случае – окружить и ликвидировать 22-ю и подошедшую к ней 29-ю армии, и, во-вторых, чтобы с юга выйти к Валдайской возвышенности, создавая угрозу не только Москве и сосредоточенным вокруг нее силам, но и Северо-Западному фронту.
Такое решение вполне отвечало обстановке, но фон Клюге, которому в этот момент были оперативно подчинены обе танковые группы, повернул Гота на юг, предложив заняться уничтожением окруженной Смоленской группировки. Клюге можно понять, но произошло именно то, на что надеялось советское командование: немецкие подвижные соединения потеряли свободу маневра, темп операции мгновенно упал, и возникла возможность парировать отдельные тактические угрозы, которых было не так уж много.
Немедленно началось наступление советских войск -в центре (в общем направлении на Смоленск) и на флангах. С 20 июля группа армий «Центр» переходит к обороне по всему внешнему фронту окружения.
Удар на Смоленск силами подтянутых резервных армий имел, в общем, очень ограниченный успех. Хотя удалось пробить узкий «коридор» к окруженным войскам 16-й и 20-й армий, но этот «коридор» был узким и простреливался насквозь. Кроме того, 28-я армия в свою очередь попала в окружение.
Значительно более опасными для немцев оказались действия на крайних флангах, где 22-я армия атаковала 57-й корпус в общем направлении на Великие Луки и поставила его в крайне тяжелое положение, а кавалерийский корпус Петровского взял Рогачев и Жлобин и начал охватывать южный фланг группы армий «Центр», давно уже «висящий в воздухе». Немцы ликвидировали эти контрудары, использовав дивизии, высвободившиеся под Минском, и резервы ОКХ. Практически, к концу июля эти резервы истаяли, будучи введенными в линию по частям для решения тактических задач в различных точках Смоленского сражения. Хуже распорядиться резервом было просто нельзя. В известной степени он оказался просто «снят с доски». Почти как советские армии прикрытия.