Внутренний фронт окружения LIII корпуса должна была образовать группа Д.К.Мостовенко, созданная вокруг 3-го танкового корпуса. Она наносила удар на фронте 8 км, имея в первой линии не одну стрелковую дивизию, как намечалось по плану операции, а согласно решению генерала Мостовенко – две стрелковые дивизии и две танковые бригады.
Собственно окружение должны были формировать группы Копцова и Богданова, созданные в интересах 15-го и 12-го танковых корпусов соответственно. Группа Копцова, имея в первом эшелоне одну стрелковую дивизию, наносила удар на фронте 2 км. Группа Богданова (12-й танковый корпус) имела такое же построение, как группа Копцова. Обе группы должны были соединиться с войсками 16-й армии и тем самым замкнуть окружение. Предполагалось, что оборона противника будет прорвана пехотой, а 12-й и 15-й танковые корпуса будут двигаться во втором эшелоне до форсирования пехотой реки Вытебеть. После этого они должны были войти в прорыв и развивать успех, завершая окружение и уничтожение противника.
Внешний фронт окружения должен был формироваться третьим эшелоном 3-й танковой армии (1-я гвардейская мотострелковая дивизия). Дивизия В.А.Ревякина должна была следовать за группой С.И.Богданова, а после выхода на оперативный простор развернуться на юг.
В резерв 3-й танковой армии выделялись одна танковая бригада и один мотоциклетный полк. Из состава южной группы 61-й армии П.А.Белова должны были наступать две стрелковые дивизии и три стрелковые бригады, обеспечивая левый фланг 3-й танковой армии.
В 6.15 22 августа после авиационной и полуторачасовой артиллерийской подготовки армии перешли в наступление.
Ударная группа 16-й армии в составе 7-й и 2-й гвардейских кавалерийских дивизий совместно с частями 322-й стрелковой дивизии переправилась через реку Жиздра и начала наступление. Однако продвинуться удалось всего на 200–300 м. Далее, ввиду своего слабого состава и лесистого характера местности, в течение всей операции успеха в прорыве позиционной обороны не имела и вела бой на исходном рубеже. Остальные части левого фланга 16-й армии медленно вытесняли противника и к 29 августа продвинулись всего на 1–5 км.
Группа Мостовенко, действуя стрелковыми частями, усиленными танками, по лесистой местности в обход узлов сопротивления противника, с последовательной их ликвидацией, вышла к 24 августа к реке Вытебеть и 26 августа овладела Бело-Камень, но в дальнейшем продвижения не имела. За всю операцию группа продвинулась на 5–6 км.
Первые эшелоны (стрелковые дивизии) групп Копцова и Богданова уже в первой половине 22 августа продвинулись в глубину обороны противника на 4–5 км. Однако взлом обороны проходил медленно, и немцы успели перебросить на направления ударов групп 3-й танковой армии части танковых дивизий. Встреченные вторыми эшелонами обороны с танками и не поддержанные своими танками, были остановлены.