Однако советская Ставка ВГК была другого мнения о своих силах и даже, напротив, рассчитывала в будущем развернуть наступательные операции против группировки фон Бока. К сожалению, советское Верховное командование, несмотря на многочисленные предупреждения об активной подготовке немецкого наступления на столицу, не сумело определить точное время его начала. Кроме того, командованием Западного, Резервного и Брянского фронтов были допущены непростительные просчеты при анализе ситуации на фронте. К этому можно отнести проведение поощряемых Ставкой ВГК частных наступательных операций в ущерб укреплению оборонительных позиций, а также неправильное определение направления возможных главных ударов немецких войск. В результате чего основные силы советских фронтов прикрывали район шоссе Смоленск – Вязьма – Москва.
Немецкое наступление на орловском направлении началось 30 сентября, а на вяземском – 2 октября 1941 года. Дивизии 47-го и 24-го моторизованных корпусов 2-й танковой группы Гудериана нанесли удар по войскам левого крыла Брянского фронта и уже в первый день наступления вышли в тыл 13-й советской армии. 1 сентября соединения 47-го корпуса захватили Севск и устремились на север. 24-й корпус, наступая на орловском направлении, к исходу дня увеличил глубину прорыва до 80 км. Немцы окружили две дивизии 13-й армии и отрезали от главных сил фронта группу генерала Ермакова.
Успех 2-й танковой группы во многом был предопределен активностью 2-го воздушного флота Люфтваффе, авиационные соединения которого поддерживали танки Гудериана. И хотя ненастная погода несколько помешала работе немецкой авиации, все же бомбежка войск Брянского фронта началась одновременно с артиллерийской канонадой. В общей сложности немцы задействовали здесь около 300 боевых машин. Германские самолеты буквально утюжили советские оборонительные позиции, расчищая путь для механизированных колонн Вермахта.
В ночь на 2 октября 1941 года солдатам Восточного фронта было зачитано обращение фюрера, в котором говорилось, что «сегодня, наконец, создана предпосылка для последнего жестокого удара, который еще до начала зимы должен разгромить противника и нанести ему смертельный удар».
К вечеру 2 октября в штаб группы армий «Центр» начали поступать донесения от объединений, входивших в ее состав. Из них следовало, что на всех направлениях наступление развивается успешно. В частности, указывалось, что главные силы 2-й танковой группы движутся на Дмитровск, а ее 18-я танковая дивизия форсировала реку Сев между Севском и Кокушкино. В полосе наступления 9-й армии «первые позиции противника везде прорваны». В полосе 4-й армии «железнодорожные мосты юго-восточнее Буда были захвачены немецкими войсками неповрежденными». В полосе 2-й армии «железнодорожный мост через Десну в 15 км юго-восточнее Дубровка не разрушен», и 52-я дивизия заняла этот мост.