7军团及德国第6军团与中央集团军的第2军团在装甲部队的支援下不断缩小包围圈，被包围的苏军没有轻易放弃基辅，在一场残酷的战役中苏军士兵被德军火炮、坦克及飞机消灭，最后进攻10天后的9月26日，最后1支苏军在基辅以东投降，德军宣称俘获60万名苏军士兵，阿道夫·希特勒说这是历史上最大的战役。
战役之后.基辅战役后苏军已经没有更多后备力量来防卫莫斯科，苏联政府调动83个师共80万人，但只有其中25个师是有足够装备，而且缺乏装甲部队及战机，德国方面他们有70个师共200万人，接近33%是机械