Последним аккордом наступления Центрального фронта стал удар 65-й армии. Эта армия занимала оборону с весны 1943 г. и не участвовала в оборонительном сражении. Однако армия на второстепенном участке фронта была достаточно слабой. В подчинении 65-й армии был всего один 29-й гвардейский танковый полк в составе 19 танков КВ-1С. Кроме того, оказался утрачен момент внезапности. Еще в разведывательной сводке группы армий «Центр» от 1 августа указывалось: «По достоверным агентурным данным, перед правым флангом 9-й армии налицо признаки подготовки наступления 65-й армии русских в районе южнее г. Дмитровск-Орловский». Поэтому первоначальный прорыв обороны немцев, достигнутый 7 августа, развить не удалось, и немецкая 72-я пехотная дивизия удержала позиции. Успехи 65-й армии ограничились овладением городом Дмитровск-Орловским. Все танки КВ 65-й армии в ходе нескольких дней боев были выведены из строя.
После 9-10 августа танковые соединения Центрального фронта выводятся в резерв и сражение постепенно затихает. К тому моменту попытки окружить 2-ю танковую и 9-ю армии уже были обречены – существовавшая к началу операции «Кутузов» обширная Орловская дуга оказывается практически полностью эвакуированной. К 18 августа немецкие войска отходят и закрепляются на линии «Хаген». В ходе контрнаступления (с 12 июля по 18 августа) Центральный фронт понес весьма чувствительные потери – 165 тыс. человек, в том числе 48 тыс. человек убитыми и пропавшими без вести. Противостоявшие Центральному фронту дивизии 9-й немецкой армии потеряли за тот же период около 20 тыс. человек. Соотношение потерь, таким образом, было крайне неблагоприятным для Красной армии.
Командующий фронтом К.К. Рокоссовский впоследствии признал план наступления ошибочным. Он писал в своих мемуарах: «Мне кажется, что было бы проще и вернее наносить два основных сильных удара на Брянск (один – с севера, второй – с юга). Вместе с тем необходимо было предоставить возможность войскам Западного и Центрального фронтов произвести соответствующую перегруппировку. Но Ставка допустила ненужную поспешность, которая не вызывалась сложившейся на этом участке обстановкой».
В какой-то мере соглашается с К.К. Рокоссовским маршал Г.К. Жуков, написавший в своих мемуарах: «Центральный фронт свое наступление начал там, где закончился его контрудар, и двигался широким фронтом в лоб основной группировке противника. Главный удар Центрального фронта нужно было бы сместить несколько западнее, в обход Кром. К сожалению, этого не было сделано. Помешала торопливость. Тогда все мы считали, что надо скорее бить противника, пока он еще не осел крепко в обороне. Но это было ошибочное рассуждение и решение. Все это, вместе взятое, явилось следствием недооценки оборонительных возможностей противника».