Особенно трудная задача выпала на долю 200-й, 135-й стрелковых дивизий и 9-го мехкорпуса, которым пришлось с севера прикрывать переправу отходивших войск, сражаясь против превосходящих сил противника.

Днем 10 сентября остатки 5-й армии продолжали отходить в общем направлении на юг, стараясь примкнуть к правому флангу 37-й армии. К исходу дня войска армии оборонялись на фронте Сулак — Хрещатое — Красиловка — Церковище, имея против себя части 5 немецких пехотных дивизий (293, 131, 260, 134, 17 пд).

Вклинение сильной группировки немцев (98, 262, 79, 111, 56, 113 пд) на стыке 5-й и 37-й армий в районе Остер — Козелец предвещало серьезную угрозу не только ослабевшим войскам 5-й армии, но уже и всей группировке 37-й армии, все еще сконцентрированной на киевском плацдарме.

Авиационная поддержка 5-й армии осуществлялась приданными этой армии 16-й и 62-й авиационными дивизиями. Ввиду того, что главной задачей армии являлась борьба за удержание района Чернигова, задачи, выполнявшиеся авиацией, сводились к нанесению ударов по небольшим силам противника, группирующимся на стыке 21-й и 5-й армий в районе населенных пунктов Седнев — Роище — Вибли. Удары по этим районам наносились ежедневно с 1 по 6 сентября.

С 7 сентября главные силы авиации 5-й армии и даже часть сил фронтовой авиации (19 ад) были переключены на борьбу с противником, наступавшим в тыл 5-й армии с окуниновского плацдарма, и только небольшая часть сил продолжала наносить удары на правом фланге армии в районе Вибли. 8, 9 и 10 сентября авиация наносила удары исключительно по противнику, наступавшему с окуниновского плацдарма.

В самые трудные дни отхода 5-й армии за Десну авиация работала нецелеустремленно. Главная опасность 5-й армии — группировка противника (5 дивизий), переправлявшаяся 8–10 сентября на участке 21-й армии (Салтыкова Девица), — не была замечена.

Несмотря на прорыв немецких танковых частей, 40-я армия, судя по данным «Журнала боевых действий», продолжала оказывать сопротивление. Так, отряд генерал-майора Чеснокова продолжал обороняться по южному берегу реки Сейм на фронте Теткино — Глушец — Червонная Слобода. В районе Вшивки отряд вел бой с противником, форсировавшим реку Сейм. 293-я стрелковая дивизия оборонялась в этот период на фронте Скуносово — Вшивка и вела бои по ликвидации мелких групп противника, переправившихся через реку Сейм. В районе Путивля 2-й воздушно-десантный корпус удерживал рубеж Хижняки — высота 126,1 — Желдаки — Гнилица — Гуты — Новоселовка. 227-я стрелковая дивизия с тремя артиллерийскими полками оборонялась на рубеже Новоселовка — Савинка. Здесь противнику не удалось прорвать оборону советских частей, все его атаки были отбиты. 10-я танковая дивизия, 5-я противотанковая бригада и 2-й воздушно-десантный корпус 12 сентября действовали в районе населенных пунктов Бахмач и Городище. Но эти отдельные очаги сопротивления не могли изменить общего положения дел. Оборона частей Красной Армии была прорвана, связь между фронтами нарушилась, противник вышел на оперативный простор.

Командование фронтов принимало энергичные меры, чтобы не допустить продвижения противника на юг.

Это не удалось, потому что противник имел громадное превосходство в танках и господствовал в воздухе. Следует признать и серьезные недостатки в руководстве войсками, о чем говорилось, в частности, при характеристике действий 293-й дивизии на рубеже реки Десна. Имело серьезные отрицательные последствия и то, что мероприятия советского командования запаздывали во времени, так как намерения противника не были установлены в полной мере и своевременно. В образовавшийся прорыв между Брянским и Юго-Западным фронтами танковые и механизированные части Гудериана и войска 2-й полевой армии противника наносили удар на юг на широком фронте Чернигов — Конотоп и вышли в район Прилуки — Лохвица, где и соединились с наступающей к северу от Днепра 1-й танковой группой генерала Клейста.

В итоге 10-дневных боев войска 40, 21 и 5-й армий понесли тяжелые потери, ослабившие почти на половину их боевой состав. На всем протяжении правого крыла Юго-Западного фронта (300 км) нарушено было взаимодействие между армиями. Наиболее угрожающее положение образовалось между 40-й и 21-й армиями, где обозначился прорыв противника с выходом его 3-й танковой дивизии в Ромны.

Основная коммуникация для тыла армий правого крыла фронта — железная дорога Сумы — Конотоп — Нежин — Киев была перерезана противником. Войскам правого крыла Юго-Западного и Брянского фронтов не удалось приостановить развитие охватывающего флангового наступления северной ударной группировки немцев (2 Тгр и 2 А).

Дальнейшие намерения немецкого командования против правого крыла Юго-Западного фронта, как это можно предположить, состояли в следующем: 2-я танковая группа Гудериана имела целью развитие наступления главными силами (3, 4, 17 тд, мд СС «Рейх», 10 мд, 18 тд, 29 мд) в направлении Конотоп — Ромны — Лохвица для соединения с 1-й танковой группой Клейста и образования фронта окружения по линии Конотоп — Ромны — Лохвица против главных сил Юго-Западного фронта. Против 40-й армии Юго-Западного фронта намечалось ударом основных сил 17-й танковой дивизии, части сил 10-й мотодивизии и мотополка «Великая Германия» оттеснить войска 40-й армии на восток, не давая возможности этой армии противодействовать окружению. Против 21-й армии намечался удар моторизованной дивизии СС «Рейх», части сил 4-й танковой дивизии в общем направлении на Прилуки. Против войск Брянского фронта германское командование выдвигало в качестве заслона 18-ю танковую, 29-ю моторизованную дивизии, часть сил 17-й танковой дивизии и мотополк вермахта «Великая Германия».

В стык 5-й и 21-й армий предполагалось направить основные силы 2-й полевой армии (4 пехотные дивизии) с целью раздробления их сил и выхода на тылы 37-й армии в районе населенного пункта Яготина.

Для удара по правому флангу 37-й армии и для выхода в тыл Киевскому укрепленному району предназначалась ударная группировка 6-й армии (113, 56, 111-й пехотные полки 62-й пехотной дивизии).

Таким образом, германское командование, создав решительное превосходство в силах против правого крыла Юго-Западного фронта и обеспечивая себе выгодное охватывающее положение, намеревалось воспользоваться представившейся возможностью нанести поражение войскам правого крыла Юго-Западного фронта, а тем самым и его главным силам.

К 10 сентября 1941 года, учитывая измотанность войск, Ставка приказала прекратить наступление под Ельней. 12 сентября прекратилась наступательная операция Брянского фронта. Смоленское сражение завершилось. Его главным итогом был срыв планов вермахта на безостановочное продвижение к Москве. Впервые с начала Второй мировой войны германские войска вынуждены были перейти к обороне на своем главном направлении, в результате чего Ставка ВГК выиграла время для совершенствования стратегической обороны на московском направлении и подготовки резервов.

Советские войска проявили небывалую стойкость и массовый героизм. Тысячи бойцов и командиров были удостоены государственных наград, а 14 воинам было присвоено звание Героя Советского Союза. Неоценимую помощь войскам оказало население Смоленщины. Только на оборонительных работах в полосе Западного фронта участвовало около 300 тыс. жителей Смоленской области. Из числа добровольцев создавались истребительные батальоны и бригады ополченцев.