К 25 июля германское командование сумело развернуть на Зикеевском, Хвастовичском и Карачевском направлениях основные силы 296, 134, 183, 211, 95, 707-й охранной, 253-й пехотных дивизий, 5-й тд и мд «Великая Германия», а также ряд отдельных частей и подразделений. На Хотынецком и Болховском направлениях части 10-й и 25-й моторизованных, 4, 9, 18 и 20-й танковых немецких дивизий, ведя активные оборонительные бои, закрепились на рубеже Волобеева – Высокая – Кареньтяево – Лучки, северо-западная окраина Болхова и с 23 июля начали производить оборонительные работы. Создав на этих направлениях линию полевой обороны, усиленной танками, немцы прикрыли левый фланг и тыл болховской группировки. Далее на восток и юго-восток оборонялись части 208, 112, 26-й пехотных и 12-й танковой дивизий, прикрывавшие подступы к Болхову и шоссе Болхов – Орел. Вместе с тем в целом положение на северном фланге 2-й ТА оставалось нестабильным, поскольку новая линия обороны была неустойчивой и могла не выдержать следующих ударов противника – вновь прибывшим из резерва крупным объединениям советских войск также следовало противопоставить какие-то дополнительные силы и средства.

Соответственно, германскому командованию требовалось создать собственные резервы для усиления угрожаемых участков, что было возможно только путем отвода войск из выступов линии фронта и сокращения общей протяженности полосы обороны. Одним из наиболее крупных выступов являлся укрепленный район вокруг города Болхова, где оборонялись части 26, 112 и 208-й пехотных, а также 12-й танковой дивизий, постепенный отход которых был начат уже 18–19 июля. В связи с этим, когда войска левого крыла 11-й гв. А отражали вражеский контрудар юго-западнее Болхова, войска 61-й А БрФ продвигались на юг и юго-запад и к 22 июля вышли на подступы к Лутовиново, приблизились к Болхову с севера и северо-востока и завязали бои на окраинах города.

Командование немецкой 2-й ТА изначально придавало Болхову большое значение, поскольку он являлся крупным узлом коммуникаций и важным центром снабжения войск армии. В связи с этим город был заблаговременно укреплен и сделан одним из наиболее мощных узлов сопротивления, на которые опиралась оборона северного фаса Орловского выступа. Сам Болхов, его пригороды и окружающие населенные пункты с помощью системы укреплений были объединены в один общий оборонительный район. С высот, окружающих Болхов, немцы могли наблюдать и простреливать все подступы к городу. Овраги с крутыми берегами, а также оборонительные сооружения и полосы инженерных заграждений усиливали оборону и затрудняли действия наступающих. Река Нугрь, прикрывавшая Болхов с востока и юга, стала оборонительным рубежом, препятствующим штурму города с этих направлений.

Учитывая, что подступы к городу и сам Болхов были так сильно укреплены, фронтальная атака с ходу не могла обеспечить успеха. Поэтому командующий 61-й А генерал Белов решил взять город сходящимися ударами, охватив его с трех сторон во взаимодействии с войсками 11-й гв. А. Согласно этому решению, 356, 97 и 415-я стрелковые дивизии 46-го ск генерала Эрастова, подошедшие к Болхову с севера и востока, получили задачу наступать на город от Скупшинино, от Морозово, с рубежа Новолутовинский – Бекетово. Для завершения окружения болховской группировки немцев и ее полной изоляции от войск противника, действовавших в районе Орла, на левом крыле 61-й А была создана группа в составе 76-й гвардейской, 110-й и 336-й стрелковых дивизий, усиленных 37-й отдельной легкой артбригадой и гвардейским минполком. Эта группа, возглавляемая заместителем командующего 61-й А генералом Григорием Халюзиным (бывший командующий 48-й А, снятый с должности в феврале 1943 года за неудачное наступление на Орел), должна была наступать с рубежа Анчаково – Тельчье в общем направлении Петрищево – Самарка, выйти в тыл противнику южнее Болхова, перерезать сообщение Болхов – Орел, а затем уничтожить болховскую группировку противника совместно с войсками 46-го ск и левого крыла 11-й гв. А. С выходом группы на шоссе Болхов – Орел в ее состав включался 20-й тк (к началу боев за Болхов в корпусе осталось 13 боеготовых танков, сведенных вместе в составе 155-й тбр под командованием полковника Белочкина[296]). После уничтожения противника в районе Болхова группу генерала Халюзина предполагалось использовать с целью охвата орловской группировки немецких войск с северо-запада, для чего повернуть ее на юг и развивать удар в общем направлении на Щербачево. Гвардейскому 9-му стрелковому корпусу 61-й А, ослабленному длительными напряженными боями, было приказано передать 76-ю гв. сд в группу генерала Халюзина, а остальными силами закрепиться на занимаемых рубежах.

С другой стороны, командование немецкого 53-го ак 2-й ТА готовилось к отводу своих сил из Болховского укрепленного района, рассчитывая задержать наступление противника действиями арьергардных отрядов на подступах к Болхову и сопротивлением гарнизона внутри городских укреплений. Для обороны укрепленного обвода города, западных и северозападных подступов к нему, а также удержания проходящего здесь участка дороги Болхов – Хотынец – основной коммуникации и главного пути отхода болховской группировки немецких войск, была создана корпусная оперативная группа из частей 208-й пехотной, 25-й моторизованной и 18-й танковой дивизий, возглавляемая командиром 18-й тд генералом Карлом Шлибеном (Karl-Wilhelm Schlieben). Для обороны восточных и юго-восточных подступов к Болхову и прикрытия шоссе Болхов – Орел командование 53-го ак образовало еще одну оперативную группу, в которую вошли части 112-й и 26-й пехотных дивизий под общим управлением командира 26-й пд генерала Фридриха Визе (Friedrich Wiese). В самом городе оборонялись 511-й гп 208-й пд, 253-й гп 34-й пд и 350-й охранный полк, усиленные батареями 270-го батальона штурмовых орудий[297].

22 июля войска 61-й А после сильной артиллерийской и авиационной подготовки начали штурм Болхова. Для этого были задействованы три стрелковые дивизии и одна стрелковая бригада (68-я) 46-го ск, 7-й акп РГК (17-я артдивизия прорыва под командованием генерала Сергея Волкенштейна и 2-я тяжелая гв. миндивизия генерала Александра Тверецкого), 2-я штурмовая инженерно-саперная бригада, отдельные 36-й тп и 1539-й тяжелый сап[298]. Преодолевая упорное сопротивление хорошо закрепившихся немецких частей, 356-я дивизия полковника Михаила Григорьевича Макарова подошла к северной окраине города, 97-я дивизия генерала Петра Михайловича Давыдова ворвалась на его северо-восточную окраину, 415-я дивизия полковника Николая Кузьмича Масленникова завязала бои на юго-востоке Болхова. Противник, используя хорошо подготовленные для обороны здания и укрепления, везде оказывал сильное сопротивление, неоднократно переходя в контратаки, завязались уличные бои, во время которых отдельные кварталы города и его пригороды по несколько раз переходили из рук в руки. Особенно ожесточенное сопротивление немцы оказывали в центре и на юго-восточной окраине города, отдельные кварталы многократно переходили из рук в руки. 23 июля немцам удалось сильной контратакой выбить советские части из юго-восточного предместья Болхова – Зарецкой, однако под непрерывно усиливающимся натиском они вновь оставили Зарецкую и отступили в черту города.