Đến giữa tháng 8, Chiến dịch "Thành trì" của quân đội Đức Quốc xã đã hoàn toàn sụp đổ. Quân đội Liên Xô đang tổ chức Chiến dịch phản công Belgorod-Kharkov (có mật danh "Chiến dịch Nguyên soái Rumyantsev") và Chiến dịch phản công Oryol - Orlov (có mật danh "Chiến dịch Kutuzov"). Cuối tháng 8 năm 1943, cuộc phản công mùa hè của quân đội Liên Xô tại cánh Nam mặt trận Xô-Đức đã phát triển thành một cuộc tổng tấn công nhằm vào các phòng tuyến của quân phát xít Đức trên toàn lãnh thổ Ukraina. Ở chỗ tiếp giáp giữa Cụm tập đoàn quân Trung tâm và Cụm tập đoàn quân Nam, tướng Walter Model lập "Phòng tuyến Hagen" nhằm bảo vệ Bryansk và rút ra một số sư đoàn (trong có Sư đoàn xe tăng 8) để điều lên phòng ngự tại Smolensk. Quân đoàn bộ binh 23 (trong đó có Sư đoàn xe tăng 20) cũng được điều đến khu vực Roslavl. Trước tình quân Đức tăng cường phòng ngự trên hướng Roslavl. Bộ Tổng tư lệnh tối cao Liên Xô quyết định chuyển hướng tấn công làm hai mũi. Một mũi tấn công Bryansk, một mũi tấn công vào Yelnya và Dorogobuzh nhằm tạo thế chia cắt quân Đức tại Cụm Smolensk và Cụm Roslavl, đồng thời tạo một hướng tấn công từ phía Nam uy hiếp Roslavl.[25]

Đánh chiếm Yelnia lần thứ hai

Các mục tiêu của Chiến dịch tấn công Yelnia-Dorogobuzh được STAVKA xem là "chìa khóa" để mở đường tới Smolensk. Quân Đức cũng coi đây là "cái chốt" phòng thủ chính của Cụm tập đoàn quân Trung tâm và tổ chức phòng thủ hết kỹ lưỡng tại khu vực này. Khu đầm lầy của lưu vực sông Desna và sông Ugra được chôn mìn dày đặc và các khẩu đội pháo được bố trí tại các ngọn đồi cao hướng về thành phố. Rút kinh nghiệm những gì không thành công trong giai đoạn 1, Quân đội Liên Xô cũng chuẩn bị rất kỹ cho giai đoạn 2. Từ ngày 20 đến 27 tháng 8, Tập đoàn quân cận vệ 1 được tăng cường Quân đoàn cơ giới 5 và Quân đoàn kỵ binh cận vệ 6 đặt trực thuộc Tư lệnh tập đoàn quân (trước đó trực thuộc phương diện quân). Tập đoàn quân 21 cũng được tăng cường Quân đoàn xe tăng cận vệ 2 Tatsinskaya và Lữ đoàn pháo tự hành cận vệ 1. Tập đoàn quân 33 được bổ sung thêm 5 lữ đoàn pháo binh tầm xa.[19][24]

Chính diện tấn công của các tập đoàn quân thế đội 1 cũng được bố trí lại chỉ còn 36 km để bảo đảm mật độ binh lực và hỏa lực. Dải tấn công của Tập đoàn quân cận vệ 10 thu lại còn 20 km, các dải tấn công của Tập đoàn quân 21 và Tập đoàn quân 33 cũng thu hẹp lại mỗi nơi còn 8 km. Trên các hướng tấn công chính, quân đội Liên Xô đã tạo được ưu thế về binh lực và hỏa lực so với quân đội Đức Quốc xã với tỷ lệ 1,5:1 về bộ binh, 2:1 về xe tăng và từ 4 đến 5:1 về pháo binh. Đến ngày 27 tháng 8, Phương diện quân Tây đã tập hợp được 14 sư đoàn và lữ đoàn bộ binh, 8 lữ đoàn và trung đoàn xe tăng, 5 trung đoàn pháo tự hành, 2 sư đoàn pháo tầm xa, 38 lữ đoàn và trung đoàn pháo xe kéo và súng cối, 2 sư đoàn pháo phòng không. Các lữ đoàn xe tăng được bổ sung từ các kho dự trữ tại Narofominsk 131 tăng T-34, 70 tăng T-70, 22 xe bọc thép và 220 ô tô, máy kéo. Lượng dự trữ đạn dược, nhiên liệu, lương thực... đủ dùng trong hai tuần.[26]

Sáng 28 tháng 8, pháo binh của Phương diện quân Tây khai hỏa với mật độ dày đặc như đợt thứ nhất. Tại hướng tấn công chính (hướng Yelnya) có 170 khẩu pháo và súng cối từ 76 mm trở lên trên 1 km chính diện. Trên hướng phụ công Dorogobuzh, mật độ pháo binh cũng lên đến 150 nòng súng trên 1 km chính diện. Thời gia bắn pháo chuẩn bị kéo dài đến 90 phút, bảo đảm dập tắt các hỏa điểm pháo chống tăng và súng máy của quân Đức cũng như ngăn chặn các đòn phản pháo của pháo binh Đức. Trong ngày đầu tiên của cuộc tấn công, đọt phá khẩu được mở rộng đến 25 km với chiều sâu từ 6 đến 8 km. Quân đoàn cơ giới 5 tấn công trong dải của Tập đoàn quân cận vệ 10 đã phối hợp tốt với bộ binh, thọc sâu vào tuyến phòng ngự thứ hai của Quân đoàn xe tăng 39 (Đức) 10 km, đánh chiếm các cứ điểm phòng ngự quan trọng ở Koshelevo và Novo Berezovka, gây rối loạn hậu cứ của Tập đoàn quân 4 (Đức). Ngày 29 tháng 8, Quân đoàn kỵ binh cận vệ 6 đánh bật Sư đoàn bộ binh 337 và 131 (Đức) về bờ Tây sông Ugra và nhanh chóng vượt sông, đánh chiếm cây cầu đường sắt. Cánh phải của Tập đoàn quân cận vệ 10 cũng vượt sông Ugra ở Mitishkovo và tấn công sang phía Tây.[21]

Đến cuối ngày 29 tháng 8, cửa đột phá đã mở rộng thành 30 km ở cả phía Bắc và phía Nam Yelnya, có chiều sâu lên đến 15 km. Để phát huy chiến quả, tư lệnh Tập đoàn quân 21, tướng N. I. Krylov quyết định đưa Quân đoàn xe tăng cận vệ 2 Tatinskaya vào chiến đấu trên khu vực Prechistoye - Byvalki. Ngày 30 tháng 8, Tập đoàn quân cận vệ 10 tấn công Yelnya từ phía Bắc, Tập đoàn quân 21 tấn công từ phía Nam lên. Cùng ngày, Sư đoàn cơ giới SS "Đại Đức được điều từ Rudnya tấn công từ Mutishe vào đội hình của Quân đoàn xe tăng cận vệ 2 nhưng các đợt công kích của xe tăng Đức đều bị hỏa lực của pháo tự hành chống tăng Liên Xô đánh lui. Đếm 30 rạng ngày 31 tháng 8, quân Đức tại Yelnya bỏ thành phố tháo chạy. Ngày 31 tháng 8, các sư đoàn bộ binh 29 và 76, các lữ đoàn xe tăng 25, 26 và Lữ đoàn tăng cận vệ 23 tiến vào giải phòng Yelnya. Tối 31 tháng 8, Moskva bắn đại bác cấp 3 chào mừng Phương diện quân Tây chiếm lại Yelnya lần thứ hai.[19]

Trong một tuần tiếp theo, 3 tập đoàn quân Liên Xô tiếp tục mở rộng tấn công. Tập đoàn quân 5 phối hợp với Tập đoàn quân 68 đánh chiếm Dorogobuzh, Tập đoàn quân 31 (Phương diện quân Kalinin) tiến công sâu 32 km, tiếp cận Yarshevo. Ở phía nam, các tập đoàn quân 10 và 43 cũng đồng loạt tấn công sang phía Tây, áp sát Mileyevo và tuyến sông Desna. Ngày 6 tháng 9, Quân đội Liên Xô đã tiến đến bờ Đông sông Dniepr, chiến dịch kết thúc thắng lợi. Chiếc "chìa khóa" vào Smolensk đã nằm trong tay quân đội Liên Xô.[26]

Cuộc hành quân Bryansk

Giống như "cái chèn sắt" được tạo nên bởi xe tăng Đức trong khu vực Mtsensk - Oryol. Bryansk và các cụm cứ điểm xung quanh nó cũng tạo nên một "cái nêm" chia cắt hoạt động của Phương diện quân Trung tâm và Phương diện quân Tây (Liên Xô). Sau Chiến dịch Kutuzov, tướng Walter Model đã dựng lên "Phòng tuyến Hagen" chạy dọc phía Đông sông Desna. Trong đó, Bryansk vừa đóng vai trò là một trung tâm phòng ngự của toàn bộ phòng tuyến, vừa là đầu mối đường sắt quan trọng trong vùng. Tương tự như ở khu vực Smolensk - Roslavl, quân Đức cũng bố trí tại đây ba lớp phòng thủ. Lớp tiền duyên chạy dọc phía Đông con đường sắt Roslavl - Bryansk và Bryansk - Sumy. Lớp thứ hai bố trí dọc theo các con sông Desna và Nerussa. Lớp thứ ba dọc theo sông Iput từ phía Đông Gomen đến phía Đông Krichev. Đối đầu với các Tập đoàn quân 50, 3, 11, cận vệ 11 và 63 (Phương diện quân Bryansk) là các quân đoàn bộ binh 55, 53, 35 và 23 vừa thua trận và phải rút quân khỏi chỗ lồi Oryol.[27]

Ban đầu, thượng tướng M. M. Popov, tư lệnh Phương diện quân Bryansk định sử dụng Tập đoàn quân 50 mới được chuyển giao từ Phương diện quân Tây để tấn công từ Zhizdra sang phía Tây với mục tiêu đánh chiếm ngã ba đường sắt Bryansk trên cửa sông Nerussa. Tuy nhiên, Tập đoàn quân 50 không có xe tăng và quân số không đủ biên chế. Hơn nữa, nó được chuyển cho Phương diện quân Bryansk trong khi tuyến phân giới giữa hai phương diện quân vẫn đi qua phía Nam Kirov như cũ. Trinh sát mặt trận cho biết tuyến phòng ngự của quân Đức quanh khu vực Lyudinovo - Dyatkovo - Bryansk rất "rắn".[28] Đúng lúc Bộ tư lệnh Phương diện quân Bryansk chưa tìm ra giải pháp thì ngày 16 tháng 8, qua hệ thống chia sẻ tin tức tình báo giữa các phương diện quân, báo cáo của trinh sát của Tập đoàn quân 10 có nhắc đến việc cánh trái của Tập đoàn quân này đã đánh chiếm các điểm cao 26 và 28,8 tại nơi tiếp giáp giữa hai Phương diện quân mà quân đội Liên Xô lâu nay vẫn phải dừng lại do sức phòng thủ cứng rắn của quân Đức. Trinh sát mặt trận cũng cho biết quân Đức điều Sư đoàn bộ binh 211 (Quân đoàn bộ binh 55) đi nơi khác, thay vào đó là Sư đoàn bộ binh 321 mới được đưa từ tuyến sau lên. Thượng tướng M. M. Popov liền thay đổi kế hoạch tấn công.[29]

Điện đàm với thượng tướng V. D. Sokolovsky, tư lệnh Phương diện quân Tây, M. M. Popov đề nghị phương diện quân bạn cho "mượn" bàn đạp Kirov để tổ chức tấn công. Theo đó, Tập đoàn quân 50 sẽ chuyển từ Zhizdra lên phía Nam Kirov, Cụm kỵ binh cơ giới của tướng V. V. Kryukov sẽ chuyển lên Dubrovka để từ đó, giáng một đòn đột kích xuống ngã ba đường sắt Zhukovka phía Tây Bryansk, trên chỗ hợp lưu giữa sông Nerussa. Tập đoàn quân 50 và Tập đoàn quân 3 cùng đột kích vào phía sau khu phòng thủ Lyudinovo - Dyatkovo - Bryansk từ hướng Đông Bắc, phối hợp với Tập đoàn quân 63 từ phía Nam tấn công qua Lokot lên Pochep. Đòn đột kích bọc hậu dọc theo sông Desna sẽ loại bỏ toàn bộ hai lớp phòng thủ của các quân đoàn bộ binh 55, 53 và 35 (Đức) trên phòng tuyến Hagen. Thượng tướng V. D. Sokolovsky đồng ý với phương án "mượn" bàn đạp Kirov.[30]

Ban đầu, Đại bản doanh Liên Xô không đồng ý với kế hoạch này vì nó quá mạo hiểm. Việc cơ động cả một tập đoàn quân ngay sát nách quân Đức chứa đựng nhiều nguy cơ rủi ro. Thắng lợi của chiến dịch chỉ trong cậy vào tính bất ngờ. Vì thế, không thể nhanh chóng chuyển pháo binh sang hướng tấn công mới mà không bị trinh sát quân đội Đức Quốc xã phát hiện. Tướng M. M. Popov lại nhờ tướng V. D. Sokolovsky cho "mượn" cả pháo binh của Tập đoàn quân 10. V. D. Sokolovsky đồng ý nhưng cũng cho tướng M. M. Popov biết là Phương diện quân Tây đang rất "khan" đạn pháo. Tướng M. M. Popov chọn giải pháp cho bộ binh của Tập đoàn quân 50, trong khi chuyển quân sẽ kết hợp mang vác đạn pháo cho pháo binh của Tập đoàn quân 10 là đơn vị sẽ yểm hộ cuộc tấn công.[31] Tổng tư lệnh tối cao I. V. Stalin đã mấy lần hỏi Bộ Tổng tham mưu Liên Xô về triển vọng của chiến dịch. Câu trả lời của Bộ Tổng tham mưu là họ hoàn toàn tin tưởng chiến dịch sẽ thành công sau khi đưa ra các luận cứ và tính toán cụ thể. Ngày 5 tháng 9, kế hoạch tấn công của Phương diện quân Bryansk được thông qua. Trong 40 giờ, Tập đoàn quân 50 và Quân đoàn kỵ binh cận vệ 2 đã tập kết tại vị trí mới. Số lượng đạn pháo được mang vác trên vai những người lính đủ dùng cho năm trung đoàn pháo binh phát huy hỏa lực.[32]

Theo đúng thời gian ấn định của Tổng tư lệnh tối cao I. V. Stalin, Tập đoàn quân 50 và Cụm kỵ binh cơ giới của tướng V. V. Kryukov bắt đầu tấn công từ "bàn đạp" Kirov lúc 7 giờ sáng ngày 7 tháng 9 năm 1943 và đạt được thành công lớn. Ngay trong ngày tấn công đầu tiên, quân đội Liên Xô đã vượt qua sông Desna. Ngày thứ ba của chiến dịch, Tập đoàn quân 50 đánh chiếm các cứ điểm Snopot, Nemerichi và Dubrovka. Cụm kỵ binh cơ giới của tướng V. V. Kryukov được đưa đến đây và triển khai tấn công dọc theo thung lũng sông Desna. Đến ngày 15 tháng 9, kỵ binh cơ giới và bộ binh Liên Xô đã tiến sâu 70 km về phía Nam đánh chiếm Zhukovka và quét sạch bờ hữu ngạn sông Desna. Đòn tập hậu thọc sâu của Quân đoàn kỵ binh cận vệ 2 (Liên Xô) dọc theo sông Desna đã loại hoàn toàn hai lớp phòng thủ của quân Đức trên phòng tuyến Hagen.[33]

Trong lúc cả hai tuyến phòng thủ của các quân đoàn 53 và 55 (Đức) rối loạn do phải đối phó với các đòn đánh vào hậu cứ của kỵ binh Liên Xô thì Tập đoàn quân 3 cũng mở hai mũi tấn công đánh chiếm Lyudinovo và Dyatkovo. Trên chính diện trung tâm, các tập đoàn quân 11 và cận vệ 11 mở hai mũi tấn công vu hồi vào Bryansk. Ngày 13 tháng 9, Quân đoàn 35 (Đức) tổ chức phản kích tại Karachev trên bờ Đông sông Desna, đánh bật Tập đoàn quân cận vệ 11 trở lại Đông Nam Bryansk. Tuy nhiên, ngày 15 tháng 9, Tập đoàn quân 3 (Liên Xô) đã đánh chiếm Pochep. Ngày 17 tháng 9, Tập đoàn quân 11 (Liên Xô) giải phóng Bryansk. Quân đoàn bộ binh 35 và tàn quân của các quân đoàn bộ binh 53, 55 (Đức) tháo chạy về phía tây.[27]

Chiến dịch tấn công Bryansk thắng lợi đã tạo thuận lợi cho Phương diện quân Tây và Phương diện quân Kalinin tiếp tục tấn công sau hàng chục ngày tạm dừng. Ngày 14 tháng 9, Chiến dịch tấn công Dukhovshina-Demidov được mở lại và lần này, Phương diện quân Kalinin đã đánh chiếm Dukhovshina và Demidovo hai cứ điểm quan trọng phía Bắc Smolensk. Ngày 15 tháng 9, Phương diện quân Tây cũng tổ chức Chiến dịch tấn công Smolensk-Roslavl. Ở phía Nam, Phương diện quân Trung tâm cũng hiệp đồng với Tập đoàn quân 63 trên cánh trái của Phương diện quân Bryansk tổ chức thành công Chiến dịch Chernigov-Pripyat tiến ra biên giới Nga - Belarus và áp sát Gomen. Phương diện quân Bryansk cũng ào ạt truy kích quân đội Đức Quốc xã đang rút chạy.[28] Ngày 26 tháng 9, Tập đoàn quân 50 vượt sông Iput đánh chiếm Khotimsk (Chocimsk). Ngày 27 tháng 9, Tập đoàn quân 11 đánh chiếm Klintsy. Ngày 29 tháng 9, Tập đoàn quân 63 đánh chiếm Novozybkov. Ngày 30 tháng 9, Quân đoàn kỵ binh cận vệ 2 đã tiếp cận cửa ngõ phía Đông thành phố Gomen. Ngày 2 tháng 10, Phương diện quân Bryansk đã chiếm lĩnh bờ trái tuyến sông Pronya từ Chavusy đến phía Bắc Gomen.[34]