К этому времени на пути наступления 3-й гвардейской танковой, 3-й и 63-й общевойсковых армий БрФ на Орловском направлении оставался последний крупный оборонительный рубеж немцев, подготовленный по берегам рек Ока и Оптуха, форсирование которых без предварительной подготовки и при отсутствии необходимых для этого переправочных средств было затруднительно. Данный рубеж представлял тыловую полосу обороны 35-го ак 2-й ТА, так что после его потери дальнейшая борьба за Орел становилась практически бесперспективной, с учетом возможности окружения города. Соответственно, немцы готовились оказать здесь серьезное сопротивление, используя все выгоды обороны естественной водной преграды на заранее укрепленных позициях. Германское командование перебрасывало в полосу 35-го ак новые резервы – в первой половине дня 20 июля в распоряжение командования корпуса начали прибывать части отдельного зенитно-артиллерийского полка и 78-й штурмовой пд, а 23–24 июля началась переброска 20-й мд из состава 43-го ак 3-й ТА группы армий «Центр». Генерал Рендулич отмечает[314], что 78-я штурмовая дивизия была полностью моторизована и располагала мощными средствами противотанковой обороны, в ее состав входили батареи самоходно-артиллерийских установок; в отдельном зенитно-артиллерийском полку было четыре батареи 88-мм зенитных орудий, которые могли использоваться для борьбы с танками. Командир 78-й дивизии генерал Ганс Траут (Hans Traut) получил приказ сосредоточить прибывшие части на новом направлении наступления противника и быть готовым к их немедленному вводу в бой. В ночь на 21 июля 78-я штурмовая дивизия заняла оборону между 36-й и 262-й пехотными дивизиями, что дало возможность значительно сократить фронт 36-й дивизии (с 23 июля части 36-й, 78-й и 262-й дивизий были объединены в корпусную оперативную группу под командованием генерала Траута, находившуюся в распоряжении 35-го ак[315]). Батареи зенитно-артилерийского полка заняли огневые позиции в полосе 12-й тд, на берегу реки Оптуха. Таким образом, к 21 июля тыловую полосу обороны по берегам рек Ока и Оптуха удерживали 34, 36, 56, 262, 299-я пехотные, 78-я штурмовая пехотная, 2, 8 и 12-я танковые дивизии, а также ряд других частей и подразделений, подтянутых германским командованием из тыла или переброшенных с соседних участков фронта.

С другой стороны, стремясь не допустить закрепления противника на новых рубежах обороны, генерал Рыбалко решил не ожидать передачи 2-м механизированным и 15-м танковым корпусами захваченных ими плацдармов на Оке стрелковым соединениям 3-й А, но использовать для нового наступления второй эшелон – 12-й тк, находившийся в районе Протасово, а также 91-ю отдельную тбр, сосредоточенную в районе Казинки. После полудня 21 июля корпус и бригада перешли в наступление под сильным воздействием вражеской авиации. К этому времени танковая армия действовала в отрыве от войск 3-й и 63-й армий БрФ, поэтому наступавшие соединения не получили требуемой артиллерийской и авиационной поддержки. По южному берегу реки Оптушка оборонялись части немецких 36-й и 262-й пехотных, а также 78-й штурмовой пехотной дивизий, отразившие все атаки танковых войск противника, так что 21 июля форсировать Оптушку 3-й ТА не удалось. К исходу дня в район боев подошел 15-й тк. С утра следующего дня оба танковых корпуса и 91-я отдельная танковая бригада вновь приступили к форсированию реки. Затем в сражение был введен и второй эшелон армии – 2-й мк. Таким образом, против ослабленных боями трех пехотных дивизий немцев действовала целиком советская гвардейская танковая армия – три корпуса и отдельная танковая бригада. Передовые бригады 12-го и 15-го танковых корпусов – 106-я тбр полковника Григория Кузнецова (Григорий Гаврилович Кузнецов) и 88-я тбр полковника Сергеева были задержаны боями в районе населенных пунктов Субботинский и Неплюево. В бою за хутор Субботинский погиб командир танкового батальона 106-й бригады Герой Советского Союза майор Николай Брацюк, который со своим подразделением получил задачу обойти хутор и отрезать вражеский гарнизон, а командир бригады полковник Кузнецов был тяжело ранен. В боях на рубеже Оптушки 22 июля погиб и командир 195-й тбр 15-го тк полковник Василий Ломакин – его заменил подполковник Трофим Малик. Только к исходу 23 июля войска 3-й ТА форсировали реку в районе Золотарево и Собакино и вышли на рубеж Красная Звезда – Светлый Путь, полностью овладев плацдармом в излучине рек Оптуха и Оптушка. С падением важного узла сопротивления в районе Собакино, которым овладела 91-я отдельная танковая бригада (при этом погиб заместитель командира бригады подполковник Григорий Никифорович Ильчук), и продвижением бригады в глубину немецкие войска были вынуждены оставить Протопопово, Юдино, Мишково и отходить на юг. В течение трех дней боев армия продвинулась вперед на 15 км.

Войска 3-й А БрФ к исходу 21 июля силами семи стрелковых дивизий прочно заняли рубеж по восточному берегу рек Ока и Оптуха на участке Дробышево – Дерюжкино. Со стороны противника здесь продолжали обороняться части 56-й пехотной, 2-й и 8-й танковых дивизий, а также развернутая по южному берегу реки Оптуха 12-я тд. Для централизации управления германскими войсками на этом направлении 21 июля была создана корпусная группа, объединяющая части 56-й пехотной, 2-й и 8-й танковых дивизий, которую возглавил командир 2-й тд генерал Воллрат Люббе (Vollrath Luebbe)[316].

Командующий 3-й армией генерал Горбатов решил использовать обстановку отступления вражеских войск и с ходу форсировать Оку на плечах отходящего противника, чтобы, не теряя темпа, обойти Орел с севера и овладеть городом. Соответственно, вечером 20 июля три стрелковые дивизии армейского подчинения (283, 308, 380-я дивизии с двумя танковыми полками), а также две дивизии 25-го ск (362-я и 186-я дивизии с двумя танковыми полками) получили приказ форсировать реку Ока на разных участках и наступать на Орел с востока и северо-востока.

Выполняя приказ командующего, утром 22 июля войска 3-й А перешли в наступление, однако неоднократные попытки расширить ранее захваченные или овладеть новыми плацдармами успеха практически не имели, за исключением двух маленьких плацдармов, взятых на правом фланге армии дивизией полковника Червония. Немцы блокировали переправившиеся на западный берег стрелковые части противника и непрерывными контратаками нанесли им большие потери, а в некоторых местах вынудили отойти обратно за реку. В частности, контратакой выбили части 283-й сд полковника Василия Андреевича Коновалова из опорного пункта Ломовец и ликвидировали плацдарм западнее Новой Слободки. Полковник Коновалов 21 июля был временно отстранен от должности командира соединения, но после него в дивизии за две недели сменилось еще три командира (первый из них, подполковник Сергей Федорович Базанов, погиб 30 июля 1943 года, когда его лошадь наступила на мину, а полковник Спиридон Константинович Резниченко был ранен и умер 5 августа). Помимо контратак, в течение всего дня 20 июля германские войска обстреливали ударные группы дивизий 3-й А, сосредотачивающиеся на восточном берегу Оки, сильным огнем артиллерии и минометов, а германская авиация непрерывно подвергала бомбардировке узлы дорог в ближнем тылу неприятеля и позиции вражеской ар тиллерии.