Пока танковые части 11-ro мехкорпуса сражались западнее Гродно, командование 3-й армии пыталось создать тыловой оборонительный рубеж силами 85-й стрелковой и 204-й моторизованной дивизий. Но если 85-я дивизия дислоцировалась в Гродно и окрестностях, то 204-я должна была совершить длительный марш из района Волковыска. Первый эшелон полков перебрасывался автомашинами, остальные комбинированные маршем. Из-за отсутствия оружия 2000 человек пришлось оставить в местах постоянной дислокации. Артиллерийский полк выступил только с одним дивизионом, остальные не имели материальной части.
Во второй половине дня немецкие войска подошли к Гродно. Город прикрывали 85-я стрелковая (генерал-майор А. В. Бондовский) и 204-я моторизованная дивизии. Последняя, прибыв под Гродно, заняла оборону юго-западнее города, на рубеже Солы, река Лососьна, Новики. К 16 часам 700-й моторизованный полк с батареей орудий и 20 танками 126-го танкового полка развернулся фронтом на северо-запад, 706-й моторизованный полк — фронтом на запад, западнее железной дороги Гродно — Белосток. Командный пункт дивизии находился юго-западнее деревни Гибуличи. До конца дня дивизии продолжали совершенствовать свою оборону и вели разведку.
В связи с отходом правого соседа — 11-й армии Северо-Западного фронта — в стыке между фронтами образовался разрыв, в который устремились войска противника, начавшие быстрое продвижение в направлении Лиды. Командующий 3-й армией принял решение — в ночь на 23 июня отвести войска армии на рубеж рек Котра и Свислочь для создания устойчивой обороны восточнее и южнее Гродно; город предполагалось оставить.
Снялась с позиций и двинулась походными колоннами на восток 85-я стрелковая дивизия. 204-я моторизованная дивизия осталась на занимаемых позициях, продолжая укреплять свою оборону. Прикрывая отход частей армии, к вечеру подошли к Гродно и танковые дивизии.
В ночь на 23 июня было получено боевое распоряжение командующего Западным фронтом: командующему войсками 3-и армии надлежало всеми силами удерживать Гродно. Однако 23 июня город все же был оставлен войсками 3-й армии, сам штаб армии из Гродно переместился в Лунно.
Отошел восточнее города и 11-й мехкорпус. 29-я танковая дивизия в 17:00 23 июня вела бой с танками и пехотой противника на рубеже Гибуличи, Ольшанка. 33-я танковая дивизия в 10:00 сражалась на рубеже Куловце (16 км юго-западнее Гродно), Сашкевце. По оценке командования 3-й армии потери корпуса за 22–23 июня составили около 40–50 танков.
23 июня командующий фронтом генерал армии Д. Г. Павлов в соответствии с распоряжением, полученным из Генштаба, принял решение создать конно-механизированную группу войск и нанести ими мощный контрудар по наступающим немецким войскам в общем направлении Белосток, Гродно с целью уничтожить противника на левом берегу Немана и не допустить выхода его частей в район Волковыска. В контрударе должны были участвовать 6-й и 11-й механизированные корпуса и 36-я кавалерийская дивизия под командованием генерал-майора Е. С. Зыбина. Возглавить эту группу войск командующий фронтом поручил своему заместителю генерал-лейтенанту И. В. Болдину.
Предназначавшиеся для контрудара 11-й механизированный корпус и ряд других соединений были уже втянуты в ожесточенные оборонительные бои и, не имея авиационного прикрытия, несли большие потери. Снимать их с оборонительных рубежей — значило ослабить оборону без достаточной надежды на успех. К тому же отсутствие связи не просто затрудняло, а в ряде случаев совершенно исключало возможность согласовывать усилия соединений ударной группы и даже управлять ею. Так, не было связи между механизированными корпусами, между генералом Болдиным и штабом 3-й армии.
Не имея связи ни со штабом фронта, ни с генералом Болдиным и располагая всего лишь несколькими часами до назначенного срока начала наступления, командующий 3-и армией оказался перед необходимостью действовать самостоятельно. В ночь на 24 июня он принял решение перейти силами 11-го механизированного корпуса и 85-й стрелковой дивизии в наступление на Гродно и, овладев им, выйти на рубеж реки Лососьна. Остальным войскам армии надлежало держать оборону на рубеже реки Котра.
11-му механизированному корпусу с 10 утра надлежало наступать из района Гибуличи, Куловце, Дойлидки на Гродно.
24 июня 700-й мотострелковый полк 204-й дивизии совместно с частями 29-й (без 59-го полка) и 33-й танковых дивизий наносил фланговый удар по немецким войскам, наступавшим из Сувалкинского выступа. Ожесточенные бои развернулись в районе Коробчицы, Каролин.
По донесению командующего войсками 3-й армии 11-й механизированный корпус одной танковой дивизией в 20:00 24 июня занял район Гнойница. Незначительно продвинувшись вперед, отряд 204-й моторизованной дивизии к исходу дня прекратил наступательные действия и перешел к обороне на рубеже Гибуличи, Ольшанка. Мотострелки и дивизион 657-го артполка заняли позиции у деревни Коптевка и удерживали их в течение двух суток.