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  1941年7月3日約瑟夫·維薩里奧諾維奇·斯大林號召人民發起蘇德戰爭以對抗納粹德國入侵者,同時德國中央集團軍的步兵軍團與裝甲部隊終於會合及再度向東推進。  主力的裝甲部隊已經停止前進1個星期,本來預計立即再度前進,但在7月初突發的暴雨令道路滿布泥濘,部隊一時間不能前進,這對蘇聯非常重要,很多橋樑被炸燬,又在道路滿布地雷以阻慢德軍的前進速度,因為德軍只有很少道路可以使用。  阻延亦令蘇軍有時間重組其裝甲力量。

  中央集團軍的目標是斯摩稜斯克,這是向莫斯科推進的必經之地,面對德軍的是沿第聶伯河與道加瓦河建立的舊史太林防線防禦工事,守軍是西方方面軍的第13軍及最高統帥部預備隊的第20、第21及第22軍團,另外還有剛剛在維捷布斯克編成的第19軍團及剛才到達斯摩稜斯克的第16軍團,它對德國第3裝甲集團的第39裝甲軍構成很大威脅,7月6日,蘇軍第20軍團的第7及第5機械化軍的700輛坦克發起大規模反攻,但德軍在強大的空軍支援下取勝,兩個蘇聯機械化軍在3天內的戰役中被徹底摧毀。  同時第3裝甲集團的第20裝甲師在道加瓦河東岸建立了橋頭堡及威脅維捷布斯克,在南面,遠離主要進攻方向,德軍第2裝甲集團向第聶伯河一帶的守軍發起突然進攻,蘇軍第13軍團被迫後退,損失了5個師,當德軍2個裝甲集團向東推進後,在斯摩稜斯克一帶的蘇軍第20、第19及第16軍團面臨被包圍。  在斯摩稜斯克南面,古德里安的第2裝甲集團快速前進及其第129摩托化步兵師於7月16日攻佔斯摩稜斯克,在北面,霍特的第3裝甲集團進展較慢,由於沼澤地帶,下雨仍然是一大問題,而蘇軍仍然堅持戰鬥以突破包圍,7月18日兩個裝甲集團的矛頭距離10公里,但最後仍需要8天時間才封閉包圍圈,之後還用了10天時間以清除包圍圈,最後雖然有300,000蘇軍士兵被俘,但有另外超過200,000蘇軍士兵逃脫及在斯摩稜斯克與莫斯科之間重新建立防線。

  由於德軍未能及時封閉空隙,令200,000蘇軍士兵逃脫,希特勒因而放棄包圍戰術理念,巴巴羅薩行動已進行了4個星期,令希特勒及其最高統帥部清楚認識到,雖然遭到人員及物質的巨大損失,但蘇聯仍未崩潰,中央集團軍兩翼在蘇軍反攻下遭到削弱,希特勒決定中央集團軍的坦克應被調往北方集團軍及南方集團軍作戰,因為德國應通過在經濟上的打擊來打敗蘇聯,表示德軍應快速攻佔列寧格勒及南方的農產品基地及油田,而幾乎整個斯摩稜斯克在戰役中被摧毀,1985年,斯摩稜斯克被頒發英雄城市稱號。
斯摩稜斯克戰役是德國中央集團軍屬下的由海因茨·古德里安指揮的德國第2裝甲軍團及由赫爾曼·霍特指揮的德國第3裝甲軍團對蘇聯紅軍的由謝苗·康斯坦丁諾維奇·鐵木辛哥指揮的西方方面軍、由格奧爾吉·康斯坦丁諾維奇·朱可夫指揮的預備隊方面軍、由陀思妥耶夫斯基·庫茲涅佐夫指揮的中央方面軍及由安德烈·葉廖緬科指揮的布良斯克方面軍的一場大型包圍戰,戰役中蘇軍第16、第19及第20軍團被包圍在斯摩稜斯克以南,但第19軍團之主力卻逃出了包圍圈,結果大部分蘇軍衝破了包圍,阿道夫·希特勒聲稱數場包圍戰的結果已代表蘇聯已經戰敗,及集中力量從經濟上摧毀蘇聯。