Ставка Верховного Командования принимала самые энергичные меры, чтобы предотвратить дальнейшее продвижение вражеских войск. 20 июля она отдала директиву о вводе в сражение на западном направлении свежих резервов. Был развернут новый эшелон резервных армий – 29, 30, 24, 28-я, сосредоточенных на линии Осташков – Брянск. В распоряжение Тимошенко передавалось еще 20 дивизий. Эти соединения, по замыслу Ставки, должны были нанести одновременные контрудары с северо-востока, востока и юга на Смоленск, разгромить прорвавшиеся войска противника и соединиться с основными силами 16-й и 20-й армий, которые сражались в окружении восточнее города.
25 июля из района юго-западнее Белый начали движение войска 30-й армии генерала В.А. Хоменко. В ее составе были четыре стрелковые и 51-я танковая дивизии. Кроме того, для наступления группе Хоменко придавалась 107-я мотострелковая дивизия под командованием полковника Добручева, имевшая около 200 танков. За четыре дня боев им удалось продвинуться на 20–25 км, нанеся серьезные потери 18-й мотодивизии Геррлейна. Южнее в этот же день перешли в наступление части 24-й армии генерал-майора К.И. Ракутина и группа генерала Калинина. Им удалось форсировать реку Вопь, занять деревни Репино и Красница. Однако к вечеру немецкие танки ударом во фланг вынудили советские части вновь отойти на исходный рубеж и бросить всю переправленную артиллерию. В течение последующих трех дней войска Ракутина и Калинина ежедневно пытались контратаковать, каждый раз история повторялась: утром русские форсировали Вопь, а к вечеру оставляли западный берег после фланговых ударов противника.
Двумя днями раньше начала активные наступательные действия севернее Рославля в направлении на Починок 28-я армия под командованием генерал-лейтенанта В.Я. Качалова – 30-й, 33-й стрелковые корпуса, 104-я танковая полковника В.Г. Буркова и 69-я мехдивизия. Преодолевая упорное сопротивление противника, армия до 27 июля продвигалась вдоль шоссе на Смоленск, немцы несли, по их собственному признанию, «критические потери». Тогда они перегруппировали силы, и 1 августа Гудериан бросил на Рославль 7-й, 9-й армейские и 24-й моторизованный корпуса, которые овладели городом и окружили советские части. В окружении сгинули пять дивизий, которые в советской историографии получили название «группа войск 28-й армии». При попытке прорыва Качалов был убит у деревни Старинка. Но так как свидетелей его гибели не оказалось, то генерала обвинили в измене Родине и переходе на сторону врага. Войскам объявили, что «генерал-лейтенант Качалов предпочел сдаться в плен, предпочел дезертировать к врагу». Управление 28-й армии расформировали. В боях за Рославль Красная Армия потеряла 38 000 человек пленными, 250 танков и 359 орудий.
28 июля перешла в наступление и группа Рокоссовского. Ударом 101-й танковой дивизии с применением тяжелых КВ советским частям удалось овладеть Ярцевом, форсировать Вопь и закрепиться на ее западном берегу. Дальнейшего развития это наступление не получило. До конца месяца русские беспрерывно и безуспешно атаковали и в районе Ельни, только за один день 30 июля дивизия СС «Рейх» и 10-я танковая отразили здесь 13 атак!
Немецкие наставления советовали: «При неудаче наступления или в том случае, когда на успех рассчитывать нельзя, целесообразно оторваться от противника и снова организовать наступление в другом месте». Но что нам их «целесообразности», у нас своя, пролетарская, самая передовая в мире наука. В бесплодных атаках таяли полки. 1 сентября Рокоссовский ввел в бой заново сформированную Крейзером и оснащенную материальной частью 1-ю Московскую дивизию (она получила временное название 1-я танковая), а уже через десять дней ее обескровленные части были вновь отведены в тыл на новое переформирование.
Отсечь немецкие танковые клещи, охватывающие Смоленск, и деблокировать войска 16-й и 20-й армий маршалу Тимошенко не удалось. Одной из главных причин этого явилась дилетантская организация контрударов. Советские армейские группы действовали разрозненно и разновременно, не имели связи между собой и никак не взаимодействовали, что позволяло германскому командованию маневрировать силами, перебрасывать части с одного направления на другое.
27 июля войска 3-й танковой группы фланговым ударом замкнули кольцо окружения восточнее Смоленска и овладели соловьевской переправой. В окружении оказалось около 12 советских дивизий. С тяжелыми боями остатки соединений прорывались из окружения и соединялись с главными силами фронта на исходных рубежах. Так, в 20-й армии к концу июля осталось 65 танков, 177 полевых и 120 противотанковых орудий. Ликвидация Смоленского котла продолжалась до 5 августа, немцами было захвачено около 350 000 пленных, 2000 танков и 1900 орудий.
Еще 4 июля развитие событий на Восточном фронте представлялось генералу Гальдеру в самом радужном свете: «В целом следует считать, что противник больше не располагает достаточными силами для серьезной обороны своего нового рубежа… В ходе продвижения наших армий все попытки сопротивления будут, очевидно, быстро сломлены. Тогда перед нами вплотную встанет вопрос о захвате Ленинграда и Москвы». Гитлер тоже был уверен, что к концу августа «он как-нибудь справится» с Советским Союзом.
Однако прошло чуть более недели, и оказалось, что успехи Вермахта, вопреки предвоенным предположениям, не привели к прекращению сопротивления Красной Армии. Германское командование вновь столкнулось с проблемой нехватки сил для одновременного наступления на трех стратегических направлениях. Если группа «Центр» смогла прорваться в район Смоленска, то наступление группы «Север» завязло на Лужском рубеже, а группа армий «Юг» оказалась втянута в затяжные бои между Киевом и Винницей. В этой ситуации германское руководство все более склонялось к тому, чтобы за счет группы фон Бока усилить фланговые группировки Восточного фронта.
Впервые эта идея была оформлена директивой № 33 от 19 июля, а 23 июля в дополнение к ней Гитлер утвердил свой «идеальный» план: пехотные дивизии группы «Центр» должны были самостоятельно наступать на Москву, а «танковые соединения развертываются на расходящиеся направления». 1-й и 2-й танковым группам предстояло наступать через Дон на Кавказ. Группа армий фон Бока после завершения боев в районе Смоленска займет Москву. Затем 3-я танковая группа двинется к Волге. В дальнейшем планировалось вторжение в Иран и Ирак и «моторизованная экспедиция» на Урал. В тот же день, докладывая фюреру обстановку на фронте, Гальдер отметил, что, хотя «противник решительно ослаблен, окончательно он еще не разгромлен», правда, все еще считая возможным в начале октября выйти к Волге.
Однако именно 23 июля советское командование решило предпринять новую попытку вырвать у противника стратегическую инициативу – Красная Армия начала наступление на Смоленск. И хотя слабо подготовленные контрудары не привели к прорыву германского фронта, войска группы «Центр» оказались скованы упорными затяжными боями. Это привело к тому, что германское командование было вынуждено отказаться от далеко идущих планов и сосредоточиться на решении насущных проблем.
Уже 30 июля 1941 года задачи войскам Восточного фронта были изменены. Теперь, согласно директиве № 34, группа армий «Север» должна была продолжить наступление в Эстонии и на Ленинград. В помощь ей выделялись мотокорпуса танковой группы Гота. Группе «Центр» следовало перейти к обороне и подготовиться к операции по поддержке группы «Юг», которой ставилась задача захватить Правобережную Украину. 2-я танковая группа и 2-я армия поворачивались с восточного направления на южное. Они должны были нанести удар в тыл основным силам Юго-Западного фронта, которые удерживали рубеж реки Днепр.