И только 24 августа наступление было продолжено. Усиленный 41-й моторизованный пехотный полк должен был наступать на Новозыбков. Остальные части дивизии следовали за ним отдельными маршевыми эшелонами. Дороги опять были просто неописуемыми. На некоторых участках, чтобы преодолеть 1 километр пути, автомобилям требовался целый час. Из-за частых поломок транспортных средств приходилось перебрасывать один из батальонов километров на двадцать вперед, затем он выгружался и продолжал марш в пешем строю с полной выкладкой и с легким вооружением, а грузовики возвращались назад и перевозили следующий батальон. Несмотря на все эти трудности, вечером 41-й моторизованный пехотный полк ворвался в Новозыбков. Однако вскоре после этого тыловые службы были атакованы советским батальоном, двигавшимся с севера. Возникла критическая ситуация. Но подполковник Траут, собравший всех посыльных, радистов и водителей, сумел продержаться с помощью только что подошедшего легкого зенитного взвода до тех пор, пока не прибыл 2-й батальон и после интенсивной перестрелки не разгромил вражеский батальон. При этом около 350 красноармейцев попали в плен.
25 августа дивизия – снова выдвинув вперед усиленный 41-й моторизованный пехотный полк – с боями против мелких групп противника подошла к деревне Семеновка и после непродолжительного боя захватила ее. За ночь саперы 10-го моторизованного саперного батальона сумели навести мост через местную речку. 26 августа усиленный 41-й моторизованный пехотный полк дошел до деревни Холмы, находившейся на полпути к поселку Короп.
После того как Гитлер решил – вопреки предложениям ведущих военачальников – наступать не на Москву, а до наступления зимы захватить Крым и Донецкий угольный бассейн, XXIV танковый корпус продолжил наступление в южном направлении, нанося удар через Десну на город Конотоп. Суть плана заключался в том, чтобы, соединившись с танковой группой фон Клейста, наступавшей с юга на север восточнее Черкасс, замкнуть Киевский котел, в котором находились 5-я и 26-я советские армии. Однако маршал Тимошенко своевременно заметил опасность, грозившую его армиям. Уже 18 августа обе армии начали массовый отвод войск с рубежа Гомель – Черкассы на юго-восток. Все дороги были забиты воинскими колоннами, а по всем железнодорожным путям с небольшим интервалом между ними следовали воинские эшелоны.
10-я моторизованная пехотная дивизия наступала на юг двумя маршевыми эшелонами: на западе боевая группа Траута (усиленный 41-й моторизованный пехотный полк) через Холмы на Рудню, на востоке боевая группа Плагемана (усиленный 40-й мотоциклетный батальон) на Авдеевку. Главные силы дивизии (20-й моторизованный пехотный полк), основные силы 10-го моторизованного артиллерийского полка и 10-й моторизованный саперный батальон следовали от Семеновки за боевой группой Плагемана, поскольку складывалось впечатление, что она сможет продвинуться вперед гораздо быстрее.
К западу от дивизии продвигался на юг левый фланг 2-й армии. Восточнее дивизии вела бой за Новгород-Северский 3-я танковая дивизия. За ней следовала глубокоэшелонированная 4-я танковая дивизия.
27 августа боевой группе Плагемана удалось развить наступление на Оболонь (севернее Коропа), силами 3-й роты 40-го мотоциклетного батальона отбросить арьергарды противника и на надувных лодках форсировать Десну. Однако после захвата небольшого плацдарма атака захлебнулась.
20-й моторизованный пехотный полк успел вовремя прибыть под Оболонь. Вскоре после того, как командир полка, полковник Шмидт, отдал приказ о наступлении через Десну, он был тяжело ранен осколком авиабомбы и был вынужден передать командование полком майору Местмахеру. Южнее Десны можно было видеть русские колонны, двигавшиеся по всем дорогам. В то время как одни из них стремились к Коропу, чтобы помешать 10-й моторизованной пехотной дивизии форсировать Десну, другие тянулись на восток, чтобы вырваться из котла в районе Гомель– Киев. В тяжелом бою усиленный 20-й моторизованный пехотный полк сумел форсировать Десну, взял Короп и создал плацдарм на другом берегу реки. Даже находясь под вражеским обстрелом, саперы тотчас приступили к восстановлению моста.
Чем ближе дивизия подходила к важному железнодорожному узлу, городу Бахмач, тем глубже становились ее фланги. Поэтому усиленному 41-му моторизованному пехотному полку, глубокоэшелонированному справа, было поручено фланговое прикрытие северо-западнее города Оболонь. На востоке 10-й разведывательный батальон отбросил малочисленные силы противника за Десну.