В 6.15 4 августа 1942 г. утренняя тишина в районе Погорелого Городища сменилась оглушительной канонадой. Полуторачасовая артиллерийская подготовка традиционно завершилась залпом реактивной артиллерии. Пронзительный визг снарядов РС в течение нескольких лет возвещал немцам о том, что лишь немногие из слышавших его доживут до следующего дня.
Погрузка боеприпасов в танк КВ-1 33-й танковой бригады. Западный фронт, лето 1942 г.
В 7.45 штурмовые батальоны и передовые подразделения частей первого эшелона по штурмовым мостикам, на плотах, на паромах, в лодках, на подручных переправочных средствах и вброд форсировали реку Держа и перешли в атаку. Один за другим опорные пункты противника захватывались или блокировались.
Специальный штурмовой отряд прорвался вдоль железнодорожного полотна на 6 км в глубину обороны противника и захватил железнодорожный и деревянные мосты через реку Синяя. Заложенные для взрыва мостов мины были обезврежены. Уже в 13.50 первого дня наступления части 251-й стрелковой дивизии 20-й армии ворвались в Погорелое Городище. В результате ожесточенных боев, переходивших в рукопашные схватки, гарнизон Погорелого Городища при попытке прорваться через мост на реке Держа у юго-западной окраины города частью был уничтожен, а частью взят в плен.
Уже в первые часы советского наступления немецкое командование начало принимать срочные меры для предотвращения крушения фронта 9-й армии и прорыва советских войск к ее основным транспортным артериям. Перевозившийся из района Ржева в состав 4-й армии 84-й полк 102-й пехотной дивизии был в Спас-Деменске развернут назад и самолетами Ю-52 (!!!) переброшен в район Сычевки. Одновременно в полосу XXXXVI танкового корпуса направлялись все три танковые дивизии 9-й армии. Общей идеей немецкого командования было построение нового фронта обороны позади рухнувших позиций XXXXVI корпуса. Для объединения прибывающих с разных участков войск было использовано управление XXXIX танкового корпуса генерала танковых войск Ганса-Юргена фон Арнима.
В итоге двух дней операции войска 20-й армии прорвали оборону противника на фронте 18 км и в глубину до 30 км и вышли передовыми частями на подступы к рекам Вазуза и Гжать, где встретили организованное сопротивление передовых подразделений оперативных резервов 9-й армии и сохранившихся при отходе частей первого эшелона. Советские войска подтягивали по раскисшим вследствие дождей дорогам артиллерию, подвозили боеприпасы и готовились к вводу в бой подвижной группы.
20-я армия получила общую задачу: форсировать 6 августа реки Вазуза и Гжать и захватить плацдарм за этими реками. 7 августа предполагалось совместно с подвижной группой фронта овладеть районом Сычевки.
Утром 6 августа, когда корпуса подвижной группы еще продолжали переправляться через реку Держа, войска 20-й армии продолжили наступление и вступили в борьбу с оперативными резервами противника на рубеже реки Вазуза. Большая часть артиллерии к этому времени была подтянута вперед. Однако среди пленных стало попадаться все больше солдат новых соединений, которые командование 9-й армии собирало перед острием советского наступления. Наступающие дивизии встретила мешанина пехотных и танковых частей и соединений.
Тем временем к 15.00 6 августа корпуса подвижной группы фронта после 30—50-километрового перехода вывели большую часть войск в назначенные районы. Танковые корпуса имели задачу форсировать Вазузу и 7 августа овладеть Сычевкой. 2-й гвардейский кавалерийский корпус имел задачу утром 7 августа форсировать Вазузу и к исходу дня выйти в район Зеленой Рощи, южнее Сычевки, перерезав железную дорогу из Вязьмы в Ржев.
7 августа боевые действия развернулись на реках Вазуза и Гжать и в районе Карманово. Танковые корпуса подвижной группы фронта вели бои совместно с войсками 20-й армии далеко не в полном составе и преимущественно только танками. Ночью пошел проливной дождь. Подвоз боеприпасов, продовольствия и горючего по раскисшим дорогам осуществлялся только конным транспортом, и то с большим трудом.
Утром 8 августа войска 20-й армии совместно с частями корпусов подвижной группы фронта под проливным дождем возобновили наступление для захвата плацдармов на западных берегах рек Вазуза и Гжать и для разгрома кармановской группировки. Населенный пункт Карманово на левом фланге советского наступления, согласно немецкой технологии ведения оборонительных операций, удерживался прочной обороной с перспективой сужения прорыва и срезания прорвавшейся в глубину обороны группировки советских войск.