Выход к Ливнам подвижной группы Костенко побудил немецкое командование отходить не на запад, а на северо–запад — там еще оставался 25–километровый разрыв между двумя подвижными группами. Чтобы помешать XXXIV армейскому корпусу вырваться из намечающегося «котла», группе Москаленко было приказано наступать не в юго–западном, а в западном направлении. На усиление подвижной группы 13–й армии прибыла 57–я бригада войск НКВД под командованием комбрига Соколова, переброшенная из–под Харькова.
К 12 декабря кавалерийский корпус Крюченкина захватил Россошное и Шатилово — деревни к северо–западу от Ельца. Тем самым была перехвачена железная дорога Елец — Орел. Кавалеристы сразу же подверглись атакам прорывающихся из окружения частей двух пехотных дивизий. Вырвавшийся вперед кавалерийский корпус испытывал нехватку боеприпасов и горючего. Под нажимом рвущихся из окружения пехотинцев корпус Крюченкина был вынужден оставить Россошное и Шатилово и занять оборону к западу от них. Встали из–за отсутствия горючего и не могли прийти на выручку кавалеристам также части 34–й мотострелковой бригады. Командир кавалерийского корпуса докладывал в штаб Юго–Западного фронта:
«Противник, пытаясь вырваться на запад, обтекает фланги корпуса». Группа Москаленко тем временем завязла в боях за Измалково — еще одну деревню на трассе Елец — Орел. Кольцо окружения вокруг XXXIV корпуса оставалось разомкнутым. Тем не менее уже 12 декабря Гальдер считал его дивизии разгромленными: «134–я и 45–я пехотные дивизии вообще больше не боеспособны. Снабжение отсутствует. Командование войск на участке фронта между Тулой и Курском потерпело полное банкротство» (Гальдер Ф. Указ. соч., С. 114).
Обойти Измалково силами 55–й кавалерийской дивизии и 57–й бригады НКВД и выйти навстречу 5–му кавалерийскому корпусу группе Москаленко удалось 11—12 декабря. Встреча двух подвижных групп и завершение окружения состоялось 14 декабря. К вечеру этого же дня была предпринята последняя попытка прорыва из окружения 134–й пехотной дивизии. В ночь на 15 декабря застрелился ее командир генерал–лейтенант фон Кохенгаузен. Впоследствии бывший командир одного из полков 134–й дивизии Вильгельм Кунце вспоминал:
«Обрывистая, глубоко прорезанная долина р. Любовша стала роковой для многочисленных автомашин и повозок дивизии. Голодные и истощенные лошади просто не могли больше вытянуть орудия и остальную технику, которые были оставлены. Материальные потери были очень тяжелые: дивизия потеряла почти все машины, противотанковые орудия и аппаратуру связи».