1-я танковая группа, сосредоточив свои войска на узком участке фронта совместно с главными силами 6-й армии, прорвала оборону русских на реке Случь. Казалось, что и здесь войскам удалось наконец выйти на оперативный простор. Быстро продвигаясь вперед, передовые части танковой группы вышли на рубеж Бердичев, Житомир. Здесь их продвижение вследствие внезапно начавшихся дождей и сильных фланговых ударов противника пришлось приостановить. Возобновить его они смогли лишь после подхода сюда части сил 6-й армии. Однако контратаки брошенных противником в бой свежих сил из района Киева не позволили войскам группы начать наступление в юго-восточном направлении.
Тем временем 17-я армия перешла в наступление с рубежа реки Збруч. Она форсировала реку и вышла в район Винницы. Вслед за этим из района Могилев-Подольский начали наступление войска 11-й армии, а также действовавшие южнее этой армии румынские соединения.
Чтобы избежать простого преследования противника на всем фронте группы армий, необходимо было быстро сменить продвинувшуюся до района Белая Церковь 1-ю танковую группу и обеспечить ей быстрое продвижение на юго-восток. Русские поняли связанную с этим опасность для своих войск, действовавших в Правобережной Украине, и стали всячески стремиться ликвидировать ее. После того как 1-ю танковую группу сменили под Киевом соединения 6-й армии, она, не обращая внимания на угрозу, созданную ей противником на флангах, перешла в наступление на юго-восток. Отразив на правом фланге сильные контратаки противника, отходившего на восток, а на левом — контратаки подброшенных сюда с востока свежих русских сил, танковая группа 2 августа соединилась на реке Южный Буг в районе севернее Первомайска с войсками 17-й армии и окружила значительные силы противника в районе Умани. Несмотря на сильные контратаки, предпринимавшиеся противником против внутреннего и внешнего фронтов окружения, кольцо его оставалось не прерванным. В плен к немцам попало свыше 100 тыс. человек. Кроме того, было захвачено свыше 300 танков и 800 орудий.
Предоставив очистку «котла» войскам полевых армий, части 1-й танковой группы, не задерживаясь, продолжили наступление, задачей которого было отрезать войска противника, отступавшие перед фронтом 11-й армии и румынских соединений, и не дать им возможности переправиться через Днепр. Однако осуществить это оказалось уже невозможно, так как русские, учтя опыт боев южнее Киева, успели эвакуировать свои войска из Бессарабии и, оставив незначительный гарнизон в Одессе, своевременно отвести их за Южный Буг. Одесса была окружена румынскими войсками и взята 16 октября после долгих и упорных боев. Войска северного крыла группы армий, которые прикрывали открывшийся в результате боев в районе Умани левый фланг наступавших немецких войск со стороны Припятских болот и из района Киева, откуда противник вел частые контратаки, в середине июля сами перешли в наступление с рубежа Житомир — Новоград-Волынский в направлении на север. Им удалось лишь незначительно потеснить оказывавшего упорное сопротивление противника. Только в результате постепенно усиливавшегося нажима со стороны группы армий «Центр» войска противника почувствовали угрозу, нависшую над их тылами, и в конце августа отошли за Днепр.
Войска противника, действовавшие перед фронтом группы армий «Центр», получили тем временем подкрепление за счет прибывших сюда свежих сил и заняли оборону по Днепру и Западной Двине на рубеже Рогачев — Могилев — Орша — Витебск. Поэтому следующая задача группы армий состояла в том, чтобы прорвать эту оборону и уничтожить находившиеся здесь войска противника.
С этой целью в середине июля 4-я армия во взаимодействии со 2-й танковой группой прорвала фронт русских севернее и южнее Могилева, а 3-я танковая группа совместно с подоспевшими соединениями 9-й армии — в районе Витебска. Наступление и на этот раз привело немцев к скорому успеху. 2-я танковая группа, выйдя к реке Сож, частью сил резко повернула на север и 16 июля ударом с юга овладела Смоленском. 3-я танковая группа продвинулась на восток до Ярцева и, повернув частью сил на юг, соединилась в районе Смоленска с передовыми частями 2-й танковой группы. Остальные силы 3-й танковой группы установили на севере, в районе южнее Великих Лук, локтевую связь с войсками группы армий «Север».
Окруженные в результате ударов обеих танковых групп войска противника продолжали оказывать упорное сопротивление. С целью освобождения своих окруженных войск русское командование предприняло попытку прорвать тонкое кольцо окружения, образованное танковыми группами и глубоко вдававшееся в расположение русских. Крупные силы противника нанесли ряд мощных контрударов с юга, востока и северо-востока по внешнему фронту окружения.
Отбивая непрерывные контратаки окруженных и деблокирующих войск противника, танковые группы нередко оказывались в весьма критическом положении.