В эти дни усиленному 20-му моторизованному пехотному полку пришлось отражать мощные атаки противника юго-восточнее Конотопа. Усиленный 40-й мотоциклетный батальон находился в резерве корпуса в селе Батурин. 10-й разведывательный батальон был полностью загружен выполнением разведывательных заданий. 10-й моторизованный саперный батальон был день и ночь занят восстановлением мостов и разминированием. Для смены 3-й танковой дивизии, которая должна была помочь танковой группе фон Клейста, находившейся еще южнее, 10-я моторизованная пехотная дивизия была передислоцирована в город Ромны. 41-й моторизованный пехотный полк, включая и его 2-й батальон, который в селе Свечкино был сменен 5-м пулеметным батальоном, прибыл в Ромны 15 сентября. 10-й разведывательный батальон охранял рубеж Недригайлов – Ромны от ударов с восточного направления. 20-й моторизованный пехотный полк занимал позиции в Конотопе и юго-восточнее города и прикрывал восточный фланг XXIV танкового корпуса. 40-й мотоциклетный батальон, подчиненный 41-му моторизованному пехотному полку, осуществлял охранение у села Смелое. Вместо заболевшего майора Местмахера Верховное командование сухопутных войск (ОКХ) назначило командиром 20-го моторизованного пехотного полка подполковника Майдорна.
На следующий день начались тяжелые бои, затянувшиеся на несколько дней. Советская 9-я кавалерийская дивизия и еще одна стрелковая дивизия при поддержке танков атаковали Ромны. Поначалу 3-му и 1-му батальонам усиленного 41-го моторизованного пехотного полка удалось сдержать мощные атаки противника (советских 5-й и 9-й кавалерийских дивизий, 100-й стрелковой бригады и 129-й танковой бригады). Вечером разведка доложила о приближении новых походных колонн неприятеля. 19 сентября атаки на Ромны стали еще яростнее. Вместе с подтянутой в этот район дивизией СС «Дас Райх» планировалось 20 сентября отбросить русских на восток. Однако в самый разгар занятия исходного положения Советы бросили в атаку танки, которые ударом во фланг смяли 2-й и 3-й батальоны. Истребители танков и зенитчики сумели подбить девять танков, остальные советские танки застряли в противотанковом рву и были уничтожены в ближнем бою. После этого вражеская пехота, лишившаяся танковой поддержки, отступила на исходные позиции.
40-й мотоциклетный батальон, 10-й разведывательный батальон и 20-й моторизованный пехотный полк также отбили все атаки неприятеля.
Таким образом, город Ромны оказался для 10-й моторизованной пехотной дивизии самой южной точкой, которой она достигла в Восточной кампании. 3-я танковая дивизия и двигавшаяся с юга 16-я танковая дивизия протянули руку помощи танковой группе фон Клейста южнее города Ромны. В результате кольцо окружения вокруг огромного котла под Киевом замкнулось, в плен попали около 665 тысяч солдат и офицеров Красной армии.
Но 2-й танковой группе, а тем самым и 10-й моторизованной пехотной дивизии предстояло выполнить новое задание. Гитлер решил – к сожалению, слишком поздно – продолжить наступление на Москву, в котором должна была принять участие и 2-я танковая группа Гудериана.
Однако, прежде чем описать наступление 10-й моторизованной пехотной дивизии на Москву, следует вспомнить службы снабжения дивизии. Боевые части и подразделения не добились бы такого впечатляющего успеха, если бы все подразделения и части снабжения, медико-санитарные службы и автоколонны не исполняли свой долг с полной самоотдачей, часто с оружием в руках. Преодоление огромных расстояний предъявляло особые требования к войскам связи. И наконец, надо вспомнить добрым словом полевую почту, которая, несмотря на огромные трудности, исправно поддерживала связь с родиной – между прочим, это та служба, о которой русские не имели даже понятия.
В последующие дни при зачистке котла восточнее города Ромны дивизии пришлось вести тяжелые бои, особенно 20-му моторизованному пехотному полку за поселок Недригайлов. К 10 сентября эти бои можно было считать законченными. Советы прекратили свои попытки деблокирования окруженных армий и отошли на восток. 10-я моторизованная пехотная дивизия сосредоточилась в районе Конотопа, где ей было предоставлено несколько дней отдыха.
Наступление на Москву
Гудериан решил провести атаку своей 2-й танковой группы на Орел через город Глухов. XXIV танковый корпус должен был действовать на главном направлении атаки. Выдвинув вперед 3-ю и 4-ю танковые дивизии, корпус перешел в наступление. 10-я моторизованная пехотная дивизия следовала за ними в качестве второго эшелона. Усиленный частями 10-го артиллерийского полка, саперами и истребителями танков 41-й моторизованный пехотный полк вечером 27 сентября вышел по почти непроезжим дорогам в район юго-западнее Глухова, чтобы там принять на себя охранение восточного фланга корпуса вместо 17-й танковой дивизии.