集群自北向南，于9月初渡过杰斯纳河，在9月10日攻占罗姆内。此时两只装甲部队仍相距180公里。布琼尼请求放弃基辅，但是斯大林不准许，并于9月11日将他撤职，任命蒂莫申科指挥西南方面军。由于布良斯克方面军反应迟钝，未能牵制古德里安南下，9月16日，德军在洛赫维察会师,包围圈被封闭，苏联6个集团军被包围。 此时，斯大林下令允许撤军。苏联进行了疯狂的突围，但是仍旧是徒劳。9月26日，被包围的部队覆没，苏联有16.36万人伤亡，45.27万人被俘。随后，11集团军攻向克里木，第一装甲集群攻向罗斯托夫，而在10月2日