Пропустив через себя отходящие на восток и понесшие большие потери части 53, 149 и 113-й сд 43-й армии, дивизия полковника Козлова подверглась мощному удару с воздуха и танковой атаке. Противник вклинился в оборону на левом фланге дивизии, захватив Ковалево и Латыши. К 20.00 3.10 контратакой он был выбит из этих населенных пунктов. В ходе боя было взято в плен 14 человек и подбито 4 вражеских танка. При этом из горящих немецких танков добыли штабные карты с обстановкой. Но в полосе соседней слева 173-й стрелковой дивизии к 17.00 3.10 противник силою до двух пехотных полков с танками прорвался в район Погребки (10 км западнее Кирова). В тылу 17-й сд 12 танков противника прорвались к аэродрому Мамоново (15 км северо-западнее Кирова), в районе Острая Слобода был высажен авиадесант. Несмотря на упорное сопротивление частей, к исходу 4 октября левый фланг 17-й сд был обойден, и она была практически окружена. Связи с армией не было. Позднее выяснилось, что командный пункт 33-й армии, расположенный в 60 км от линии фронта, еще в 18.00 3 октября подвергся нападению танковой группы противника. Очевидно, это был разведотряд противника.
Сохранилась лишь телефонная связь с соседней справа 60-й стрелковой дивизией генерал-майора Котельникова. Командиры соединений, не имея связи с командованием, вынуждены были принимать решение, исходя из своего понимания обстановки. Котельников, как старший по званию, опасаясь, что противник окончательно замкнет кольцо окружения, принял решение на отход. Для прикрытия выхода из боя и отхода от дивизий было выделено по одному полку. Арьергард 17-й сд в составе 1314-го стрелкового полка снялся с занимаемого рубежа в 2.30 ночи 5 октября.
К утру 5.10 к дивизии присоединилось несколько танков из частей 43-й армии. Однако попытка прорыва окружения с их помощью оказалась безуспешной. Полковник Козлов принял решение выходить из окружения группами по 150–200 человек, по возможности сохраняя связь между ними. К 12 октября остатки дивизии (558 человек) вышли из окружения в район Малоярославца и были направлены в Угодский Завод на переформирование. Ополченцы вынесли знамена-полков и следующее вооружение: винтовок — 141, ручных пулеметов — 57, автоматов — 2, а также 2 рации. Из окружения вывели и 12 автомашин. Дивизия, насчитывающая на 20 сентября 11 454 человека, за девять дней боев потеряла более 90 процентов личного состава. Остатки 60-й сд были выведены в район Тарутино, 149-й сд — в Наро-Фоминск, управление 33-й армии — в Вороново.
Разведотдел штаба 4-й полевой армии в вечернем донесении отметил:
«4 октября противник пытался новыми силами (3–4 дивизии) удержаться на рубеже р. Снопоть и восточнее по обе стороны шоссе, однако на остальных участках отходил на восток, не оказывая сильного сопротивления. В районе Ельни по-прежнему действуют крупные силы. Интенсивные и исключительно на восток нацеленные передвижения позволяют сделать вывод что противник в основном намерен отходить».
В распоряжении С.М. Буденного не было никаких новых сил, чтобы задержать продвижение противника в восточном и северо-восточном направлениях. К тому же появились данные о повороте крупных сил противника на север.
Положение в полосе Брянского фронта складывалось еще хуже. На левом крыле фронта соединения 2-й танковой группы Гудериана продолжали развивать наступление. Его танковые дивизии в первые два дня продвигались с темпом 60 км в сутки. И остановить их было нечем, и на орловском направлении быстро назревал кризис. К исходу 2 октября обстановка еще более обострилась. Соединения 2-й армии фон Вейхса, перейдя в наступление и используя успех 4-й танковой группы, стали развивать успех в направлении Жиздры. Стало ясно, что противник стремится охватить правый фланг 50-й армии и выйти в ее тыл. И.В. Сталин не был уверен, что Еременко и его штаб поняли всю серьезность создавшегося положения. Он уже знает, что противник с утра 2 октября перешел в наступление против Западного и Резервного фронтов, и торопит командование фронта, чтобы как можно скорее разгромить противника на орловском направлении. Начальник штаба фронта генерал Захаров, получив дополнительные указания Ставки, выраженные в категорической форме (чувствуется стиль Сталина), немедленно передает командующему фронтом: