10 июля Государственный Комитет Обороны принял постановление о создании командований трех главных направлений:

Северо-Западного во главе с маршалом К.Е. Ворошиловым, с подчинением ему Северного, Северо-Западного фронтов, Северного и Балтийского флотов;

Западного под командованием маршала С.К. Тимошенко, включавшего Западный фронт и Пинскую военную флотилию;

Юго-Западного, которое возглавил маршал С.М. Буденный, в составе Юго-Западного, Южного фронтов и Черноморского флота.

Этим же постановлением Ставка Главного Командования была преобразована в Ставку Верховного Командования под председательством Сталина. В состав Ставки вошли В.М. Молотов, маршалы Тимошенко, Буденный, Ворошилов, Шапошников и генерал армии Жуков.

Германский Генеральный штаб в первой декаде июля предполагал, что в распоряжении советского командования на всем фронте, за исключением финского участка, имелось не более 66 боеспособных дивизий. Считая, и небезосновательно, что основные силы Западного фронта разгромлены, немецкое командование приняло решение, не дожидаясь подхода пехотных частей, силами танковых соединений окружить и уничтожить войска противника в районе Смоленска, молниеносным броском устремиться к Москве и в начале августа занять ее.

На совещании в Ставке Гитлера, состоявшемся 8 июля, начальник Генерального штаба доложил, что «из 164 выявленных русских стрелковых дивизий 89 полностью уничтожены, 46 сохранили боеспособность, 18 находятся на второстепенных направлениях, а положение остальных 11 еще не выяснено». Вдохновленный этими цифрами, фюрер заявил о своем желании оставить все выпускаемые новые танки в Германии с целью сохранить в тайне немецкие достижения в танкостроении и дал указание не возмещать в полной мере понесенные на фронте потери, а сводить ослабленные танковые дивизии в полноценные соединения. Восточный фронт лишался каких-либо пополнений танками: «Танковые силы, имеющиеся на Востоке, должны и впредь считаться достаточными». Только Гитлер мог отныне разрешить отправку на фронт хотя бы одного танка. Между тем, спустя всего три недели после этого совещания, количество «выявленных» советских дивизий выросло до 350.

Английский военный теоретик Дж. Фуллер подчеркнул, что основная слабость русских заключается в командовании, а основная сила — в резервах. В первом из этих тезисов немцы вполне уверились, о реальной значимости второго они имели пока весьма смутное представление.

Против советского Западного фронта в новой операции действовали группа армий «Центр» и часть сил 16-й армии на северном фланге. В первом эшелоне должны были наступать 16 дивизий, в том числе 9 танковых, 6 моторизованных и 1 моторизованная бригада. Войска второго эшелона, после ликвидации «котлов» западнее Минска, выдвигались к среднему течению Западной Двины и Днепру. Не дожидаясь их подхода, танковым группам Гота и Гудериана предстояло, наступая концентрически на Смоленск, рассечь на нескольких направлениях войска Западного фронта и окружить их.

Немецким войскам на смоленском направлении противостояли на широком фронте (от Идрицы на севере до Речицы на юге) пять советских армий — 22-я, 19-я, 20-я, 13-я и 21-я. В район Смоленска прибывала из резерва Ставки 16-я армия генерал-лейтенанта М.Ф. Лукина. Правда, к началу сражения рубежи обороны успели занять 37 из 48 выдвигавшихся из глубины страны советских дивизий. Некоторые из них уже втянулись в бои в Полоцком укрепрайоне (22-я армия), на лепельском направлении (20-я армия), на переправах через Днепр у Быхова и Рогачева (21-я армия). К тому же в неудачных контрударах на Сенно — Лепель Тимошенко уже потерял большую часть из имевшихся в его распоряжении почти 3000 танков. Советская оборона вновь строилась по линейному принципу, не была оборудована в инженерном отношении, вместо окопов отрывались индивидуальные стрелковые ячейки. Особенно плохо обстояло дело с обеспечением стыков между армиями. В среднем на каждую дивизию приходилась полоса шириной 25–30 км. Средств радиосвязи почти не имелось, поэтому вновь были неизбежны проблемы в оперативном управлении войсками.

2-я танковая группа Гудериана наносила удар из района Шклова на Ельню — в обход Смоленска с юго-запада. Ее 24-й мотокорпус наступал южнее Могилева — на Кричев, Рославль; 46-й — на Ельню; 47-й — через Красный на Смоленск.

10 и 11 июля войска Гудериана, почти не встречая противодействия, провели форсирование Днепра севернее и южнее Могилева. В боях за город были окружены соединения 13-й армии — четыре стрелковые дивизии и остатки 20-го мехкорпуса. Их возглавил командир 61-го стрелкового корпуса генерал Ф.А. Бакунин, организовавший круговую оборону Могилева. Советские войска держались здесь до 26 июля. К концу месяца от 13-й армии остался только штаб и управление 45-го корпуса.

3-я танковая группа из района Витебска осуществляла удар в сторону Духовщины, обтекая Смоленск с северо-запада. Левофланговые соединения этой группы из района Полоцка развивали наступление в направлении Великих Лук. 11 июля пять дивизий группы Гота форсировали Днепр на узком участке в районе Витебска и в последующие дни стремительно развивали успех, имея целью выйти к Ярцево. 12 июля 19-я танковая дивизия генерала Кнобельсдорфа и 14-я моторизованная Фюрста, действуя с плацдарма в районе Десны, взломали советскую оборону севернее Полоцка и устремились на Невель, выходя в тылы 22-й армии генерала Ершакова. Ее соединения вынуждены были оставить Полоцкий укрепрайон и отходить на северо-восток в лесисто-озерные районы, ведя бои на промежуточных рубежах. 16 июля немцы завладели Невелем, а 20 июля их танковые части, разбив нашу 48-ю танковую дивизию, ворвались в Великие Луки.

На следующий день советские войска, выдвинутые в этот район из резерва, нанесли контрудар по прорвавшемуся противнику и выбили его из Великих Лук. Воспользовавшись результатами этого контрудара, соединения 22-й армии к 27 июля заняли оборону на рубеже верхнее течение реки Ловать, Великие Луки, озеро Двинье, который удерживали до конца августа. Генерал Кнобельсдорф попытался выйти в тыл войскам Ершакова с юга, но был остановлен подошедшими частями новой 29-й армии, которые прикрыли правое крыло Западного фронта и обеспечили стык с Северо-Западным фронтом.

В центральной полосе фронта главная группировка Гота ударила в стык 22-й и 20-й армий, создавая угрозу охвата с севера войск генерала Курочкина и всего правого крыла Западного фронта. Чтобы задержать продвижение немцев, осуществивших прорыв в районе Витебска, маршал Тимошенко решил нанести контрудар, для чего привлечь наличные силы 19-й армии и часть войск правофлангового корпуса 20-й армии.

«Наличных сил» у Конева оставалось не так уж много. Его армия выгружалась в Витебске, когда туда ворвался противник, танки 26-го мехкорпуса остались без горючего южнее города, а некоторые части еще находились в эшелонах, скопившихся в огромной железнодорожной пробке за Смоленском. 10–11 июля Конев пытался выполнить поставленную задачу, бросив в бой 220-ю механизированную и 229-ю стрелковую дивизии, а также последние танки только что вышедшей из района Сенно из окружения 14-й танковой дивизии. Две немецкие танковые дивизии их просто разметали во встречном бою. В советской тактике все еще преобладает идея непрерывных контрударов и пренебрежение организацией прочной обороны.