為了捍衛莫斯科麵前的最後一個要塞，蘇軍不惜投入大量兵團反複衝擊德軍。古德裏安的裝甲集團經過一個多月的連續作戰後，精疲力竭，中央集團軍各部也已是損兵折將，失去了繼續進攻的能力。
7月底，斯摩棱斯克城周圍的戰鬥進入拉鋸戰階段，德軍中央集團軍群主力第一次被迫轉入防禦。德國陸軍統帥部決定消滅蘇軍對中央集團軍群兩翼的威脅後，再攻打莫斯科。
7月26日，蘇軍繼續進攻艾爾雅的德軍。德軍第268步兵師奉命去加強艾爾雅突出部的防務，以便德軍裝甲集群可以撤下來休息。經過長期奔襲後，德軍裝甲集群急需休息和保養。
傍晚，蘇軍突破德軍第137步兵師的防線，攻入斯摩棱斯克的橋頭陣地，並向第聶伯河以北殺去。
同一天，在戈梅利的蘇聯第21集團軍發起了強大的攻勢，在羅德尼亞的蘇聯第13集團軍發起了強大的攻勢，在羅斯拉夫爾的蘇聯第4集團軍也發起強大的攻勢。
然而，就在這一天，霍特裝甲集群從北麵把斯摩棱斯克地區完全封鎖了。10個師的蘇軍被德第3裝甲集群包圍。中央集團軍群的後方，在莫吉廖夫地區憑險死守的強大蘇軍也被德軍殲滅。
7月28日，德軍在斯摩棱斯克東南近40公裏處，再次擊退了強大蘇軍的反攻。7月30日，蘇軍向艾爾雅地區曾經發動13次集團衝鋒，但都被德軍擊潰。
8月5日，德軍徹底消滅了斯摩棱斯克包圍圈內的蘇軍，幾乎全殲蘇軍第19、第20、第16集團軍。
斯摩棱斯克會戰進入第三階段（8月8-21日），會戰中心開始向南轉移。
8月8日，德軍第2集團軍和古德裏安的第2集群從正麵向南進攻。在總指揮鐵木辛哥的批準下，蘇軍中央方麵軍開始向東南和南方撤退。
8月16日，為支援布良斯克方向，蘇聯最高統帥部在預備隊方麵軍（朱可夫大將指揮）和中央方麵軍之間組建布良斯克方麵軍（葉廖緬科中將指揮）。布良斯克方麵軍下轄第13、第50集團軍。
同一天，鐵木辛哥派西方麵軍和預備隊方麵軍第24、第43集團軍發起反攻，以粉碎杜霍夫希納和葉利尼亞的德軍。蘇軍的攻勢沒有取得進展，但在葉利尼亞的德軍遭受重創。
8月21日，德軍第2裝甲集群已經向南推進120-140公裏，到達戈梅利-斯塔羅杜布一帶。德軍插入布良斯克方麵軍與中央方麵軍之間，嚴重威脅著蘇軍西南方麵軍翼側和後翼。
8月25日，蘇聯中央方麵軍被撤銷，又組建了第3、第2l集團軍。
斯摩棱斯克會戰的第四階段（8月22日-9月10日）開始。斯大林決定以積極的進攻挫敗中央集團軍群，解除德軍對西南方麵軍後翼的威脅，但布良斯克方麵軍的突擊未能阻止德軍的繼續推進。
為了支援布良斯克方麵軍，蘇軍最高統帥部組織460架飛機參加空戰。蘇軍機群重創古德裏安的部隊，但沒有擋住德軍向南的攻勢。
在西方麵軍右翼，德軍裝甲部隊攻擊了蘇軍第22集團軍，突破了該集團軍的防線。
8月29日，德軍占領托羅佩茨。第22集團軍及南麵的第29集團軍，被迫撤到西德維納河東岸。
9月1日，鐵木辛哥指揮第30、第19、第16和第20集團軍再次反攻，但嚴重受阻。鐵木辛哥命令預備隊方麵軍第24集團軍在葉利尼亞繼續進攻。
9月10日，西方麵軍、預備隊方麵軍和布良斯克方麵軍轉入戰略防禦。斯摩棱斯克會戰結束，蘇軍的主要戰果是粉碎了德軍閃擊蘇聯的全盤計劃。
從7月10日至9月10日，蘇軍總共損失48萬多人，損失坦克1348輛，飛機900架、各種火炮近萬門。德軍共損失14萬多人，其中4萬多人戰死，裝備損失巨大。
斯摩棱斯克戰役是中央集團軍群發動的第二次大規模鉗形圍殲戰，其第2、3裝甲集群再次起到了決定性的作用。由於德軍步兵的機械化程度較低，後續步兵部隊難以追上裝甲部隊。結果，被圍蘇軍反而使德軍產生了嚴重的危機。若不是蘇軍的反攻準備不足，德軍將陷入兩線作戰的被動局麵，蘇軍很可能奪回戰場主動權。
但最終結果是，蘇軍沒能收複斯摩棱斯克，莫斯科風雨飄搖!德軍向東南推進，切斷了明斯克-莫斯科的公路，並將蘇軍的3個集團軍緊緊包圍。
斯摩棱斯克州地處東歐平原中部。該市西南、西部和西北部與白俄羅斯交界，其北部與普斯科夫州、特維爾州接壤，東北部與莫斯科州緊鄰，東部與卡盧加州接壤，東南與布良斯克州相鄰。
斯摩棱斯克州建於1937年9月27日，麵積為4.98萬平方公裏。斯摩棱斯克州的首府為斯摩棱斯克市，始建於862年，是俄羅斯的古城，位於第聶伯河上遊，是河港和鐵路樞紐。斯摩棱斯克市人口為33.1萬（1985年），它是蘇聯軍事戰略要地。
斯摩棱斯克州所屬城市還有：維亞濟馬市、加加林市、羅斯拉夫爾市、薩福諾沃市、亞爾采沃市、傑斯諾戈爾斯克市，州內較大的城市為斯摩棱斯克和維亞濟馬。
斯摩棱斯克市距離莫斯科419公裏，是通向莫斯科的咽喉要地。1812年，拿破侖率領法軍從這座古城進入莫斯科。古德裏安企盼著能重溫拿破侖的舊夢。