Внешний фронт окружения должен был формироваться третьим эшелоном 3-й танковой армии (1-я гвардейская мотострелковая дивизия). Дивизия В.А.Ревякина должна была следовать за группой С.И.Богданова, а после выхода на оперативный простор развернуться на юг.
В резерв 3-й танковой армии выделялись одна танковая бригада и один мотоциклетный полк. Из состава южной группы 61-й армии П.А.Белова должны были наступать две стрелковые дивизии и три стрелковые бригады, обеспечивая левый фланг 3-й танковой армии.
В 6.15 22 августа после авиационной и полуторачасовой артиллерийской подготовки армии перешли в наступление.
Ударная группа 16-й армии в составе 7-й и 2-й гвардейских кавалерийских дивизий совместно с частями 322-й стрелковой дивизии переправилась через реку Жиздра и начала наступление. Однако продвинуться удалось всего на 200–300 м. Далее, ввиду своего слабого состава и лесистого характера местности, в течение всей операции успеха в прорыве позиционной обороны не имела и вела бой на исходном рубеже. Остальные части левого фланга 16-й армии медленно вытесняли противника и к 29 августа продвинулись всего на 1–5 км.
Группа Мостовенко, действуя стрелковыми частями, усиленными танками, по лесистой местности в обход узлов сопротивления противника, с последовательной их ликвидацией, вышла к 24 августа к реке Вытебеть и 26 августа овладела Бело-Камень, но в дальнейшем продвижения не имела. За всю операцию группа продвинулась на 5–6 км.
Первые эшелоны (стрелковые дивизии) групп Копцова и Богданова уже в первой половине 22 августа продвинулись в глубину обороны противника на 4–5 км. Однако взлом обороны проходил медленно, и немцы успели перебросить на направления ударов групп 3-й танковой армии части танковых дивизий. Встреченные вторыми эшелонами обороны с танками и не поддержанные своими танками, были остановлены.
По плану операции вторые эшелоны этих групп, т. е. танковые корпуса, должны были принять участие в бою только после того, как пехота форсирует р. Вытебеть. Это значило, что две стрелковые дивизии должны были продвинуться на 12–16 км. Расчет советского командования на удар по ослабленному флангу немецкого наступления оправдался лишь частично. Стрелковые дивизии смогли пройти лишь половину пути до реки, и танковые корпуса пришлось вводить в бой, а не в прорыв.
Соответственно новой задаче танковые бригады двух корпусов поспешно выдвигались вперед без заранее организованной разведки новых маршрутов. В результате они попадали на минные поля, болотистые участки леса и, естественно, отстали от пехоты. После перегруппировок и ряда повторных атак части 3-й танковой армии продвинулись к 26 августа еще на 2–3 км, но дальнейшего успеха не имели. Наметившийся прорыв был «запечатан» немцами.
1-я гвардейская мотострелковая дивизия вместо прикрытия южного фланга наступления была введена в бой уже 23 августа в направлении на Сметскую, т. е. между группами Мостовенко и Копцова. К 25 августа овладела этим населенным пунктом и, выровняв общий фронт наступающих частей, продолжала вести безуспешный бой в полосе 4 км. В дальнейшем дивизия продвижения также не имела.
Ударная группа 61-й армии к 29 августа имела продвижение на правом фланге 3–4 км и на левом фланге — 1 км.
Главной причиной неуспеха было малое продвижение групп Копцова и Богданова, которые прошли всего 4–7 км и не смогли добиться выхода на оперативный простор. К 29 августа части левого крыла Западного фронта перешли к обороне.
Итоги и уроки. В целом бои за «Сухиничскую дугу» можно охарактеризовать как успешную оборонительную операцию Западного фронта, предотвратившую окружение трех армий и исключившую из состава наступающих на Сталинград и Кавказ войск две сильные танковые дивизии старого формирования.
Впоследствии один из участников боев в районе Сухиничей с немецкой стороны скажет: «Плотность артогня, по высказываниям участников Первой мировой войны, достигала плотности огня во время самых ожесточенных боев на Западном фронте в войне 1914–1918 гг.». Аналогия эта не случайна. Группа армий «Центр» и стоящие против нее войска Красной Армии перешли в состояние позиционного фронта. Для того чтобы перевести боевые действия в маневренную фазу, требовалось, во-первых, прорвать фронт, а во-вторых, не позволить противнику «запечатать» прорыв.