Также сильно сказалась на ходе боевых действий советских частей в районе Смоленска необеспеченность артиллерии боеприпасами. Как артиллерия 46-й стрелковой дивизии, так и артиллерия отходивших на восток частей снарядов не имела, а подвоз из тыла как боеприпасов, так и горючего не был налажен и сильно затруднялся загруженностью путей подвоза перевозками войск. Удерживая силами 152-й стрелковой дивизии (без пяти батальонов, ушедших на формирование различных отрядов) рубеж фронтом на запад, 16-я армия вела наступление на Демидов и на Смоленск.
Лукин позднее писал в статье в «Военно-историческом журнале»: «22 и 23 июля в Смоленске продолжались ожесточенные бои. Противник упорно оборонял каждый дом, на наши атакующие подразделения он обрушил массу огня из минометов и автоматов. Его танки, помимо артогня, извергали из огнеметов пламя длиною до 60 м, и все, что попадало под эту огневую струю, горело. Немецкая авиация днем беспрерывно бомбила наши части. Сильный бой продолжался за кладбище, которое 152-я стрелковая дивизия занимала дважды (ранее 129-я стрелковая дивизия также три раза овладевала им). Бои за кладбище, за каждое каменное здание носили напряженный характер и часто переходили в рукопашные схватки, которые почти всегда кончались успехом для наших войск. Натиск был настолько сильным, что фашисты не успевали уносить убитых и тяжелораненых, принадлежавших 29-й мотодивизии 47-го механизированного корпуса Гудериана». В этот период XXXXVII корпус занимал оборону фронтом на север по берегу Днепра, удерживая плацдарм на занятом советскими войсками берегу в районе Смоленска.
Одновременно 16-я армия вела бои за узел дорог Демидов. Наступление на Демидовском направлении проводилось двумя батальонами разных полков 46-й и одним батальоном 152-й стрелковой дивизии. 14 июля один советский батальон подошел к Демидову с юго-востока, но, не имея достаточных сил, не смог противодействовать вышедшим в этот район моторизованным частям противника. 17 июля подошел еще один батальон, но двух батальонов для уничтожения засевшего в Демидове противника было недостаточно. Поэтому предпринятая ими атака города с юга успеха не имела.
На этом направлении через «Смоленские ворота» и от Витебска наступала 3-я танковая группа. Гот позднее писал об этом так:
«39-й танковый корпус получил приказ передовыми частями любой из своих дивизий выйти на автостраду северо-восточнее Смоленска и преградить противнику путь отступления на восток. Дивизии второго эшелона корпуса должны были развернуться по обеим сторонам шоссе Смоленск — Демидов фронтом на юг с тем, чтобы воспрепятствовать отходу противника из Смоленска на север.