К вечеру 24 июня немцы, применив огнеметы, овладели большей частью крепости, за исключением участка кольцевой казармы (Дом офицеров) возле Брестских (Трёхарочных) ворот цитадели, казематов в земляном валу на противоположном берегу Мухавца (пункт 145) и расположенного на Кобринском укреплении так называемого Восточного форта (его гарнизоном из примерно 400 бойцов и командиров Красной Армии командовал майор Петр Михайлович Гаврилов, командир 44-го стрелкового полка 42-й стрелковой дивизии). В этот день немцам удалось пленить 1250 защитников крепости. Последние 450 защитников цитадели были захвачены в плен 26 июня, после подрыва нескольких отсеков кольцевой казармы Дома офицеров и пункта 145, а 29 июня, после сброса немцами авиабомбы весом в 1800 кг, пал Восточный форт. Однако окончательно зачистить его немцам удалось лишь 30 июня, так как после бомбардировки там начались большие пожары.
«Немцы настолько сжали кольцо, – вспоминает Н. С. Гутыря, – что мы внутри крепости остались только в одном здании саперного батальона в подвале, на первом этаже и периодами на втором этаже. Выше и на крыше, а также вокруг нас – везде были немцы. Наших бойцов насчитывалось 150–180 человек. Немцы наше здание никак не могли взять из-за героической защиты. Тогда они начали его подрывать, закладывая снаружи взрывчатые вещества. И так рано утром взорвали часть здания с восточной стороны, и мы оказались с одной стороны открыты, как на ладони. Бойцы, которые могли передвигаться, прятались в боковые комнаты и оттуда вели огонь. Во время обвала было привалено кирпичом не менее 50 человек. Комиссар тов. Фомин получил контузию и ранение обеих ног… Немцы от нас находились очень близко (за стенами), и в 11–12 часов дня последовал второй взрыв с противоположной стороны, и в этот момент гитлеровцы с криком, ведя сильный автоматный огонь, налетели со всех сторон на оставшихся в живых, раненых, контуженных и изнуренных бойцов и офицеров и забрали всех в плен – всего 100–120 человек.
Итак, 26 июня 1941 г. в 11 или 12 часов дня прекратилась героическая (а я говорю героическая потому, что сражались наши воины действительно героически) защита центральной части Брест-Литовской крепости». В плену оказались руководители обороны – заместитель командира 44-го стрелкового полка по хозяйственной части Иван Николаевич Зубачев и заместитель командира 84-го стрелкового полка 6-й стрелковой дивизии по политчасти Ефим Моисеевич Фомин. Почти сразу Фомин был выдан немцам одним из красноармейцев и расстрелян – скорее всего не за то, что был комиссаром и евреем, а в качестве мести за убитых немецких пленных. Капитан Зубачев умер 24 июля 1944 года в концлагере Хаммельбург от туберкулеза.
После полудня 27 июня 45-я дивизия применила против Восточного форта трофейные танки, которые подходили почти вплотную и вели огонь по бойницам и окнам, при этом, как было написано в отчете об осаде Брестской крепости, «русские значительно присмирели, однако до победы над ними было еще далеко». На следующий день к танкам присоединилось приведенное в исправность штурмовое орудие – с тем же результатом. Попробовали вести огонь из 88-мм зенитной пушки, но это не дало желаемого эффекта.
29 июня около 18 часов пикировщик угодил 1800-килограммовой бомбой в каземат, в котором находился склад боеприпасов 333-го полка в Восточном форте. Взрыв потряс не только крепость, но и город. Через два часа большая часть защитников Восточного форта (по немецким данным, 389 человек) сдалась в плен. В отчете о взятии Брест-Литовска говорится, что «разрешение на сдачу красноармейцы получили от своего руководителя, майора. Они абсолютно не были потрясены, выглядели сильными и хорошо накормленными и производили впечатление дисциплинированных». Но сам майор Гаврилов продолжил борьбу.
Более 7 тыс. защитников Брестской крепости попали в немецкий плен, до 2 тыс. бойцов погибли. Кроме того, погибли несколько десятков членов семей комсостава. Остальные были интернированы немцами и в дальнейшем отпущены. После этого сопротивление продолжали лишь отдельные изолированные группы в казематах. По некоторым сведениям, последние защитники крепости были уничтожены или пленены только в начале августа 1941 года. Майор Петр Гаврилов, командир 44-го стрелкового полка, был ранен и попал в плен 23 июля. Он благополучно дожил до конца войны и был освобожден американскими войсками в мае 1945 года в концлагере Хаммельбург. В 1957 году, после того как о подвиге Брестской крепости рассказал писатель Сергей Смирнов, Гаврилову было присвоено звание Героя Советского Союза. Петр Михайлович Гаврилов умер 26 января 1979 года в Краснодаре в возрасте 78 лет.
Немецкая 45-я пехотная дивизия в период с 22 по 30 июня потеряла 482 убитых, включая 32 офицера, и более тысячи раненых (пропавших без вести не было). К тому времени общее число убитых на всем Восточном фронте составляло 8886 человек. Таким образом, на Брестскую крепость пришлось 5,4 % всех потерь убитыми германской Восточной армии, а в ней тогда действовало более 120 дивизий.