Линия границы, выгибавшаяся дугой в сторону Варшавы, создавала для немецких войск особенно благоприятные условия. Перед ними были поставлены широкие задачи. Ударами сильных группировок своих обоих крыльев эта группа армий должна была разбить противника в Белоруссии, выйти подвижными соединениями южнее и севернее Минска и как можно быстрее захватить ими Смоленск. После достижения этой цели крупные подвижные соединения должны были во взаимодействии с группой армий «Север» уничтожить силы противника, ведущие бои в Прибалтике и в районе Ленинграда.

Группе армий «Центр» противостояла приблизительно равная по силам группировка противника под командованием маршала Тимошенко. Она состояла из тридцати шести стрелковых, восьми кавалерийских, двух танковых дивизий и девяти мотомеханизированных бригад, из которых две трети были выдвинуты в пограничный район Белостока, и около трети – эшелонированы до района Минска.

Группа армий «Центр», используя начертание границы, расположила на крыльях по одной полевой армии, каждая из которых взаимодействовала с одной танковой группой.

В районе западнее и северо-западнее Бреста были развернуты 4-я армия фельдмаршала фон Клюге и 2-я танковая группа генерал-полковника Гудериана. Танковая группа при поддержке 4-й армии должна была прорвать оборону противника по обе стороны Бреста и быстрым продвижением на Слуцк и Минск во взаимодействии с 3-й танковой группой, продвигающейся на Минск с северо-запада, создать предпосылку для окружения и уничтожения сил противника, находящихся между Белостоком и Минском. После этого обе танковые группы должны были захватить район Смоленска.

Планировалось, что 4-я армия после прорыва по обе стороны Бреста будет наступать за 2-й танковой группой в направлении на Минск, чтобы, используя наступление обеих танковых групп, во взаимодействии с 9-й армией уничтожить противника в районе между Белостоком и Минском.

Аналогичная задача была поставлена перед расположенными на левом крыле группы армий «Центр» 9-й армией генерал-полковника Штрауса и 3-й танковой группой генерал-полковника Гота. Оба эти объединения должны были прорвать фронт противника в направлении на Гродно и затем образовать северную половину клещей для окружения неприятельских войск между Белостоком и Минском. Последующей задачей 3-й танковой группы был захват Витебска, 9-й армии – Полоцка у верхнего течения Западной Двины.

Наступление группы армий началось довольно многообещающе. Противник был застигнут врасплох и совершенно ошеломлен. На южном фланге все переправы через Буг остались не разрушенными и попали в руки немцев. В противоположность боевым действиям группы армий «Юг» дальнейшее наступление этой группы армий также проходило в полном соответствии с планом.

Обе танковые группы после успешных прорывов приграничной обороны безостановочно продвигались на восток. 24 июня 2-я танковая группа достигла района Слонима, 3-я танковая группа – района Вильнюса. За ними следовали 4-я и 9-я армии. Войска противника, находившиеся в районе Белостока, пытались отойти на восток и вырваться из постепенно образующегося котла. Наступающим танковым группам при поддержке крупных воздушных сил все же удалось задержать отход противника до тех пор, пока 29 июня в районе восточнее Белостока не была установлена связь между 4-й и 9-й армиями. Русские еще в течение двух дней предпринимали отчаянные попытки прорваться на восток и на юго-восток и разорвать суживающееся кольцо окружения. Затем их силы иссякли. Окружение было завершено, и 1 июля бои в этом районе прекратились.

Между тем обе танковые группы продвигались дальше на восток, чтобы вновь осуществить окружение тех сил русских, которые отошли на восток и избежали котла в районе Белостока. 2-я танковая группа 27 июня достигла южной окраины Минска и встретилась там с 3-й танковой группой, которая еще накануне, продвинувшись через Вильнюс, достигла северной окраины города.

Танковые группы образовали теперь новый котел, который постепенно создавался вокруг русских войск, оставшихся западнее Минска и в районе Новогрудок. Армейские корпуса 4-й и 9-й армий, наступавшие за танковыми группами, окончательно завершили с запада окружение русской группировки. К 9 июля котел был очищен. В сводке германского верховного командования от 11 июля сообщалось, что в результате первого большого двойного сражения за Белосток и Минск было взято в плен 328 898 человек, в том числе несколько крупных генералов, захвачено 3332 танка, 1809 орудий и другие многочисленные военные трофеи.

Все части обеих танковых групп, без которых можно было обойтись, были еще 3 июля объединены в 4-ю танковую армию со штабом 4-й полевой армии в качестве органа управления. Эта танковая армия немедленно начала преследование сил противника, избежавших окружения, в направлении на восток и юго-восток, чтобы достигнуть Смоленска. Армейские корпуса 4-й армии были переданы вновь введенной 2-й армии под командованием генерал-полковника барона фон Вейхса.

2-я танковая группа, наступавшая вдоль автострады Минск – Орша – Смоленск, вскоре натолкнулась на всё возраставшее сопротивление противника. На флангах обеих танковых групп положение было легче, 2-я танковая группа быстро достигла Днепра в районе Рогачева. 3-я танковая группа 4 июля захватила плацдарм на восточном берегу Двины западнее Витебска. К 10 июля и на центральном участке наступления танковых групп немецкие войска, форсировав Березину и Друть, вышли к Днепру; теперь они сосредоточили свои основные силы между Могилевом и Оршей, чтобы форсировать Днепр.

Обе полевые армии после окончания боев в районе Новогрудок форсированным маршем продвигались за танковыми группами. Передовые отряды 2-й армии к 10 июля вышли к Березине, а 9-й армии – к Западной Двине в районе Полоцка и южнее.

Группа армий «Центр» выполнила все поставленные перед ней задачи, в первую очередь путем уничтожения противостоящих ей сил противника, и помешала русским создать оборону на Днепре и среднем течении Западной Двины. Энергичные действия 2-й танковой группы у Днепра позволяли надеяться на то, что она преодолеет и это большое препятствие, прежде чем русские смогут подтянуть резервы. Тогда можно будет немедленно начать наступление на Смоленск.

Группа армий «Север» (командующий фельдмаршал Ритгер фон Лееб) в составе двух армий и одной танковой группы – всего двадцать пехотных, три моторизованные и три танковые дивизии, была самой слабой из трех групп армий. Предполагалось, что она уничтожит силы противника в Прибалтике и, захватив балтийские порты, а затем Ленинград и Кронштадт, лишит Балтийский флот его баз. Имелась также в виду своевременная поддержка подвижных соединений группы армий «Центр», наступающих вначале на Смоленск. Группа армий «Север» стремилась прежде всего продвинуться вперед подвижными соединениями сильного правого крыла, чтобы как можно скорее достигнуть района Опочки, воспрепятствовать отходу русских войск из Прибалтики и создать предпосылку для последующего быстрого наступления на Ленинград.

Начертание границы заставляло плотно сосредоточить войска группы армий у границы Восточной Пруссии и по обеим берегам Немана в его нижнем течении и не давало никаких возможностей для запланированного охвата непосредственно из района развертывания.