Действительно, 28 августа командующий группой армий «Центр» генерал-фельдмаршал фон Клюге, прибывший в ставку Гитлера, доложил, что не может быть и речи о снятии сил с его участка фронта. Группа «Север» также не могла выделить ни одной дивизии.
Между тем положение в полосе действий группы армий «Юг» все более ухудшалось. 26 августа войска Центрального фронта, не завершив все подготовительные мероприятия, перешли в наступление против войск 2-й армии и части сил 9-й армии группы армий «Центр» и 4-й танковой армии группы армий «Юг». Однако соединения 65-й армии, наступавшие на Севск, не смогли преодолеть оборону четырех пехотных дивизий (82, 251, 86 и 137-я) и частей усиления 20-го армейского корпуса противника. Генерал армии Рокоссовский приказал огнем артиллерии и ударами авиации подавить вражескую оборону и расчистить путь наступающей пехоте.
Командующий 16-й воздушной армией генерал С.И. Руденко выделил для удара по лесному массиву, где находились резервы противника, две авиационные бомбардировочные дивизии. После их налета один из авиационных полков сбросил на лес дымовые бомбы. Противник, как свидетельствует С.И. Руденко, вынужден был выйти из леса. В это время стрелковые части 18-го стрелкового корпуса 65-й армии возобновили наступление и отбросили врага. Затем они преодолели р. Сев и захватили плацдарм на западном берегу. К утру 27 августа он был расширен по фронту до 20 км и в глубину до 10 км. В тот же день части 60-й, 193-й стрелковых дивизий при поддержке 103-й танковой и 68-й пушечной артиллерийской бригад освободили Севск.
Немецкое командование понимало, какую опасность представляет для него быстрое продвижение войск 65-й армии. 27 августа в район Севска из 9-й армии и резерва были переброшены две пехотные и две танковые дивизии. Командующий 65-й армией вынужден был принять решение о временном переходе к обороне и о переброске всех резервов на помощь 18-му стрелковому корпусу. К угрожаемому участку подтягивались части 2-й танковой армии, которые должны были разгромить контратакующую группировку врага. Но командующий Центральным фронтом принял иное решение.
В полосе 60-й армии 27 августа командарм генерал И.Д. Черняховский для развития оперативного успеха ввел в сражение 9-й танковый корпус генерал-майора танковых войск Г.С. Рудченко. Он совместно с частями 17-го гвардейского стрелкового корпуса генерал-майора Н.И. Бондарева при поддержке огня артиллерии и ударов авиации начал быстрое продвижение вперед. В результате своевременного ввода новых сил войска 60-й армии преодолели промежуточный рубеж обороны противника, продвинувшись к исходу дня более чем на 15 км. Генерал армии Рокоссовский, стремясь использовать успех войск 60-й армии, приказал ввести в прорыв свой резерв – 13-ю армию генерала Н.П. Пухова. На это же направление были направлены 4-й артиллерийский корпус прорыва и главные усилия 16-й воздушной армии. Это вынудило противника ослабить сопротивление перед войсками 65-й армии, которые через Брянские и Хинельские леса устремились вперед, создавая вместе с соседями угрозу окружения вражеской группировки западнее р. Сев. 30 августа войска 60-й армии при поддержке авиации 16-й воздушной армии заняли город Глухов. На следующий день часть сил 60-й армии освободила Рыльск. К этому времени войска армии продвинулись на 60 км, расширив прорыв по фронту до 100 км!