最高统帅部命令西方面军在9月27日到达斯摩棱斯克，然后着手向奥尔沙和莫吉廖夫前进。而加里宁方面军被命令在10月10日前攻佔维捷布斯克。 9月25日，在渡过北第聂伯河和持续整个晚上的巷战后，苏军完成了解放斯摩棱斯克的任务。就在同一天，另一个重要城市罗斯拉夫尔亦被收复。9月30日，苏军进攻部队已经疲倦和枯竭，并在维捷布斯克、奥尔沙和莫吉廖夫外围陷入困境，这里仍被德军坚守，到10月2日，斯摩棱斯克行动结束。后续的行动只有经过两天的巷战后成功收复涅韦尔。 总体上，苏军在该攻势第三阶段在接近20天中前进了10