W tym samym czasie nacierająca w głąb Ukrainy Grupa Armii „Południe” posuwała się dość powoli. Napotkała ona silny opór ze strony Armii Czerwonej. Pod koniec czerwca jej 1. Grupa Pancerna pod dowództwem gen. Ewalda von Kleista stoczyła w rejonie Równego na zachodniej Ukrainie ciężką bitwę pancerną z pięcioma radzieckimi korpusami zmechanizowanymi Frontu Południowo-Zachodniego uzbrojonymi w nowoczesne czołgi KW i T-34, które okazały się być olbrzymim zaskoczeniem dla Niemców. Rundstedt kontynuował następnie swoje natarcie i 10 sierpnia jego wojska wzięły do niewoli 107 000 radzieckich żołnierzy po zlikwidowaniu kotła pod Humaniem. 2. Grupa Pancerna z Grupy Armii „Środek” otrzymała rozkaz skręcenia 400 km na południe w kierunku Łochwicy, położonej 200 km na wschód od Kijowa, gdzie miała się spotkać z 1. Grupą Pancerną, która już wtedy zaczęła okrążać stolicę Ukrainy od południa. Stalin zignorował zagrożenie ze strony grupy pancernej Guderiana i zakazał odwrotu wojskom Frontu Południowo-Zachodniego broniącym Kijowa. 16 września wojska Guderiana połączyły się z grupą Kleista w Łochwicy, tworząc potężny kocioł. Walki w nim trwały do końca września, do niewoli zostało wziętych 665 tysięcy radzieckich żołnierzy. Dalej na południu Grupa Armii „Południe” kontynuowała swoje natarcie w kierunku Odessy, Krymu i Rostowu nad Donem.