Chiến dịch tấn công Yelnia–Dorogobuzh
Diễn biến

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. Trong đó, 20 phút pháo kích cuối cùng có sự tham gia của hơn 200 dàn hỏa tiễn Katyusha. Sau 15 phút pháo kích đầu tiên, trong khoảng cách 600 đến 700 m tính từ tiền duyên, các hỏa điểm pháo chống tăng và súng máy của quân Đức hầu như bị dập tắt hoàn toàn. Trong quá trình chuyển làn bắn sâu vào phía trong tuyến phòng thủ của quân Đức từ 1 đến 10 km, pháo binh Liên Xô cũng ngăn chặn có hiệu quả các đòn phản pháo của pháo binh Đức.
Trong ngày đầu tiên của cuộc tấn công, đột phá khẩu được mở rộng đến 25 km với chiều sâu từ 6 đến 8 km. Quân đoàn xe tăng cận vệ 2 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.
Trên cánh Bắc Tập đoàn quân 5 từ bàn đạp Sikarevo (???) mở cuộc tấn công vu hồi vào Tây Nam cụm cứ điểm Dorogobuzh, phối hộ với cánh trái của Tập đoàn quân 31 (5 sư đoàn bộ binh, 2 lữ đoàn xe tăng) tấn công từ phía Bắc xuống. Hỗ trợ cho Tập đoàn quân 5, Tập đoàn quân 68 đã đẩy lùi chủ lực Quân đoàn bộ binh 9 (Đức) sang bên kia sông Uzha. Ở phía Nam, Tập đoàn quân 33 có Quân đoàn cơ giới 5 yểm hộ đã tấn công sâu đến 10 km, đánh chiếm các làng Koshelevo và Novo Berezovka. Sáng 29 tháng 9, Tập đoàn quân cận vệ 10 và Quân đoàn xe tăng cận vệ 2 đã đánh chiếm nhà ga Yelnya và bắt đầu đột phá vào các cụm phòng ngự của quân Đức quanh phía Bắc thành phố. Cùng ngày, Tập đoàn quân 10 ở phía cực Nam của chiến dịch đã đánh chiếm trung tâm phòng ngự Voronovo và đột phá về tuyến sông Snopot. Tập đoàn quân 49 cũng tiến về phía Tây 5 km trong ngày tấn công đầu tiên.
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 (???) - Byvalka. 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.
Mất cụm cứ điểm Yelnya, quân Đức tại cụm cứ điểm Dorogobuzh bị bao vây ba mặt. Đêm 1 tháng 9, quân Đức đặt mìn phá hủy các công trình xây dựng, cầu cống, đường sắt, nhà ga tại Dorogobuzh để cản đường quân đội Liên Xô và chuẩn bị rút quân. Các làng Korovino, Belyaevka, Karevskye, Yakovlevo, Vyovks, Mazenko, Lozya và các thị trấn khác đều bị đốt phá. Lửa cháy đỏ rực cả một góc trời. Tướng V. S. Polenov, tư lệnh Tập đoàn quân 5 đã quyết định tấn công ngay mà không đợi đến khi trời sáng. Đến trưa ngày 2 tháng 9, các sư đoàn bộ binh 207 và 312 (Liên Xô) đã hoàn toàn làm chủ Dorogobuzh. Ngày 3 tháng 9, Tập đoàn quân 5 (Liên Xô) tiến ra tuyến thượng nguồn sông Dniepr. Sư đoàn bộ binh 154 đã đánh chiếm Ustom (???), một đầu cầu quan trọng trên con sông nhỏ này. Sư đoàn bộ binh 187 cũng áp sát Mileevo. Tập đoàn quân 31 sau khi đánh chiếm lại cứ điểm Safonovo đã phối hợp với chủ lực Tập đoàn quân 5 tiến thêm 25 km về phía Tây, chỉ còn cách Yartsevo 10 km. Ngày 5 tháng 9, Quân đoàn xe tăng 39 (Đức) sử dụng cả hai sư đoàn xe tăng (2 và 8) và Sư đoàn cơ giới "Đại Đức" thiết lập vành đai phòng thủ vững chắc quanh Yartsevo, chặn đứng cuộc tấn công của Tập đoàn quân 31 (Liên Xô), Ngày 6 tháng 9, Tập đoàn quân 68 (Liên Xô) tiến đến bờ Đông thượng nguồn sông Dniepr, các tập đoàn quân 21, cận vệ 10, 33, 49 và 10 cũng tiến đến tuyến sông Desna. Chiến dịch kết thúc thắng lợi. Chiếc "chìa khóa" vào Smolensk đã nằm trong tay quân đội Liên Xô.