Оперативный план выглядел следующим образом. Начать наступление должен был 23-й корпус с севера от западного фланга, затем с юга от Белого предполагалось закрыть имеющуюся брешь и накрепко набросить прочный засов. Затем надавить на противника с востока, расколоть его части на отдельные очаги котла и уничтожить. Наступление с востока на запад, которое вел 46-й корпус под командованием генерала Цорна, должно было начаться на два дня позднее атаки с запада, которую предполагалось направить навстречу. Нужно было избежать преждевременного отхода противника на запад, что препятствовало бы успеху атаки со встречного направления.

2 июля в 3.00 после короткой артподготовки при поддержке бомбардировщиков Ю-87» 23-й корпус под командованием генерала Шуберта начал наступление на юг вместе с западной группой в составе: 110-й дивизии (генерал Гильберт), 1-й танковой дивизии (генерал Крюгер), 102-й дивизии (генерал Фриснер), восточной 5-й танковой дивизии (генерал Фен) и кавалеристами 9-й армии.

Ему навстречу вышла из Белого группировка фон Эсебека в составе 2-й танковой дивизии (генерал фон Эсебек) и частей 246-й дивизии (генерал Зиры). Она двигалась сначала на восток, затем изменила направление, выйдя на север.

В наиболее трудное положение попала 1-я танковая дивизия. Продвигаясь вдоль дороги к деревне Старухи, она встретила ожесточенное сопротивление противника на хорошо обустроенных им позициях. Дивизия с трудом пробивала оборону русских – русские были повсюду.

102-я дивизия успешно прорвалась через реку Лучеса. Противник встретил ее мощным огнем. Готовые к бою войска находились в основном на второй линии обороны. Роты быстро двигались за истощенным противником в глубь труднопроходимых мест. Ничто не могло их остановить. Особого успеха добился 84-й полк. Однако на его пути встретилось минное поле. Атака захлебнулась. Но тут один перебежчик показал проход через мины. И полк уже в полдень достиг своей цели.

Восточная группа в составе кавалерийского эскадрона и 5-й танковой дивизии также быстро проникла на вражескую территорию.

Об успешном наступлении могла доложить и группировка фон Эсебека. Уже после полудня умело продвигающаяся на восток 2-я танковая дивизия с боем преодолела реку Нача у Босино и повернула на север.

Но столь благоприятный успех был достигнут лишь в единичных случаях. Проведение же общей операции было затруднено из-за упорного вражеского сопротивления в полосе наступления 1-й танковой дивизии. Она вела тяжелые бои в попытке прорваться через группу дотов перед местечком Старухи. Ей в помощь выступила 102-я дивизия, которая получила приказ атаковать с флангов. Кроме того, было решено вызвать из резерва полк 14-й моторизованной дивизии, чтобы ввести его в бой в случае необходимости.

Русские очень быстро среагировали на немецкое наступление. По донесениям авиаторов, уже во второй половине дня с запада выдвинулись 30 русских танков, стремясь преградить путь 2-й танковой дивизии или ударить ее во фланг.

3 июля в самый последний момент удалось отразить эту атаку с помощью авиации. Кроме того, русские бросили навстречу передовым отрядам 1-й и 2-й танковых дивизий все имеющиеся у них резервы, так что наступающие с трудом продвигались вперед. 5-я танковая дивизия, преодолевая заграждения и минные поля, медленно двигалась по дороге на Шильдерово.

Атака захлебнулась, положение становилось критическим. Успех операции зависел теперь от того, насколько быстро удастся замкнуть кольцо окружения. Трудности усугублялись из-за плохой доставки снабжения. По расхлябанным дорогам повозки едва продвигались, застревая в грязи. Авиаснабжение с воздуха почти прекратилось. Немногие самолеты, которые находились в распоряжении армии, уже после первых же вылетов получили серьезные повреждения. 4 июля в 1.45 46-й корпус совместно с 86-й, 328-й пехотными и 20-й танковой дивизиями, а также группировкой Матуссека начал планомерное и успешное наступление на запад. На правом крыле быстрым штурмом была взята Разбойня, где размещался штаб 39-й русской армии (генерал Масленников). Из района Кораблево в северо-западном направлении наступала 20-я танковая дивизия, а слева подле нее – группировка Матуссека. С каждым продвижением немецких войск росло сопротивление русских. Необходимо было прорываться через оборону противника среди путаницы многочисленных дотов и окопов. Леса и луга были заболочены. Сильный дождь непрерывно поливал наступающих солдат. Как только он прекращался, пехотинцев одолевали тучи комаров.

На Западном фронте группа фон Эсебека вела тяжелые бои против мощных соединений вражеских танков. 2-я танковая дивизия благодаря образцовой выдержке и поддержке авиации смогла удержать предмостное укрепление на реке Обща.

5-я танковая дивизия, пробивающаяся сквозь сильные укрепления, при выходе из большого лесного массива натолкнулась на глубокую систему обороны. Атака захлебнулась.

Только 1-й танковой дивизии удалось значительно продвинуться, после того как было усилено ее западное крыло 102-й дивизией и осуществлена поддержка с воздуха. Она достигла Нестерово.

5 июля, в воскресенье, наметился, наконец, успех. После того как вражеская атака с флангов была успешно отражена, 2-я танковая дивизия около 11.00, двигаясь на север, заняла Пушкари. В 16.20 Пушкарей достигла и 1-я танковая дивизия, идущая с севера. Тем самым кольцо окружения замкнулось. Четвертый день боев принес решающий успех. В тот же день 5-я танковая дивизия вышла на стратегически важный перекресток у Шильдерово, загородив тем самым стоящим на востоке вражеским соединениям основной путь отступления на запад.

После того как «мост» между 23-м корпусом на севере и группировкой фон Эсебека на юге был разрушен, предстояло уничтожить противника, попавшего в окружение. Это стало возможным теперь, когда замок для выхода русских войск закрылся и как внутренние, так и внешние попытки выйти из кольца были ликвидированы. Еще ночью 6 июля наблюдались мощные танковые атаки по всему фронту 102-й дивизии русских, пытавшейся вырваться из окружения. Однако бравые пехотинцы, которым помогала, несмотря на потери, немецкая авиация, сделали все эти попытки беспочвенными. И все-таки русским отчаянным усилием удалось в одном месте прорвать осаду. Ночью они подкрались вплотную к немецкой линии окружения и штурмовали ее с громким криком «ура». Русские войска поддерживала авиация, которая бомбила и обстреливала немецкие соединения.

5 июля 86-я дивизия 46-го корпуса захватила очень важную переправу через Лучесу у Гончаровки. Русские закрепились в старых волжских укреплениях у Опецкого, но в тот же день они уступили значительный укрепрайон 86-й и 328-й дивизиям. Несмотря на мощную артподготовку, пехотинцы, приданные 20-й танковой дивизии, были встречены сильным ружейно-пулеметным и минометным огнем. Наступление на Валутино было приостановлено и возобновлено только после поддержки вышедших на поле боя танков. Войска двинулись вперед, взяли следующую деревню, Тишино, где и заняли оборону. Дальше идти было нельзя, так как разведка обнаружила сильно укрепленные окопы и бетонированные доты позади широких противотанковых рвов.

5 июля на южном крыле 46-го корпуса выступила в северо-западном направлении 87-я дивизия генерала фон Штудница с подчиненной ей разведгруппой 328-й дивизии. Они должны были не допустить врага в лес юго-западнее шоссе Вязьма – Белый и отбросить на северо-запад русский кавалерийский корпус. На правом крыле 87-й дивизии разведгруппа атаковала противника у Андреевского, сломив слабое сопротивление, но была остановлена русской пехотой, которая прочесывала лес. Дороги были разбиты, но причиняли всадникам меньшие трудности. Кавалеристы, выдвинувшись вперед, блокировали мосты, нападали на ничего не подозревающие русские колонны, внося в них смятение и неуверенность. Было взято много пленных, которых сразу же отправляли на восток. Ночью отряд кавалерии концентрировался, готовый с утра выступить вновь.