Столкнувшись с прочной обороной и активными контратаками немцев южнее Вязьмы, П. А. Белов обратился к Г. К. Жукову с предложением сменить направление наступления на северо–запад, через находящуюся на большаке Вязьма — Дорогобуж деревню Семлево. До Вязьмы оставалось всего несколько километров, но преодолеть их оставшимся без артиллерии кавалеристам было уже нереально. Возражений предложение Белова не вызвало, и в период с 14 по 16 февраля соединения корпуса вели наступление на Семлево. 329–я стрелковая дивизия и 250–й воздушно–десантный полк заняли оборону фронтом на север для образования локтевой связи с 33–й армией и прикрытия фланга наступления со стороны Вязьмы. В ходе боев корпус Белова пополнился за счет бойцов партизанских отрядов, многие из которых были окруженцами осени 1941 г.
Наступление кавалерийского корпуса с трех сторон на Семлево началось в 6.00 13 февраля. Одновременно началось наступление 5–й танковой дивизии на 329–ю стрелковую дивизию. Существенным преимуществом оборонявших район Вязьмы немецких танковых дивизий было наличие танков, пусть в незначительном количестве. Не имевшие собственных танков (и не имеющие возможности обеспечивать их топливом) и сильных противотанковых средств войска 1–го гвардейского и 11–го кавалерийских корпусов и 33–й армии были вынуждены пасовать перед контратаками с использованием бронетехники. Зацепившись за окраины Семлева, кавалеристы продвинуться дальше уже не могли. Более того, прорвавшаяся через большак Вязьма — Дорогобуж 8–я воздушно–десантная бригада оказалась в окружении.
Столкнувшись с прочной обороной в районе Вязьмы, П. А. Белов стал собирать артиллерию, без которой корпус был вынужден прорываться через Варшавское шоссе.
Проблем собственно с матчастью не было: корпусом была захвачена трофейная артиллерия и более сотни орудий и боеприпасов к ним, оставшихся в районах вяземского «котла» октября 1941 г. Не было проблем и с артиллеристами: среди партизан было много бывших артиллеристов из числа окруженных в октябре 1941 г. частей и соединений. В связи с неуспехом первых боев за Семлево П. А. Белов вновь обратился к Г. К. Жукову, на этот раз с просьбой приостановить наступление и доукомплектовать полки кавалерийских дивизий за счет партизан и окруженцев хотя бы до 100 человек на полк. Эта просьба также была удовлетворена.
В ночь на 17 февраля 1–й гвардейский кавалерийский корпус перегруппировался с целью обойти Сем лево с запада. Укрепление немцами своих позиций в районе Вязьмы вынуждало кавалеристов смещать направление своего наступления все дальше к западу, стремясь обойти фланг обороняющихся под Вязьмой 5–й и 11–й танковых дивизий. Побочным эффектом этого смещения было растягивание боевых порядков корпуса на широком фронте. Все большая его часть получала оборонительные задачи. Соответственно немецкое командование методично удлиняло свой правый фланг и усиливало нажим на обороняющиеся южнее Вязьмы 329–ю дивизию, 250–й полк и занявшую оборону 75–ю кавалерийскую дивизию.
Очередной этап наступления начался 18 февраля. Днем немцы атаковали захваченное в начале февраля Стогово и сожгли его, выбив из деревни 250–й воздушно–десантный полк. В 19.00 того же дня корпус начал наступление четырьмя кавалерийскими дивизиями на север в обход Семлева. Наступление корпуса развивалось успешно. К 20 февраля до железной дороги Смоленск — Вязьма оставалось всего 6—7 километров. Уже 23 февраля конники Белова вышли к железной дороге между Ребровом и Алферовом, в 30 км западнее Вязьмы. Однако вскоре контратаки немцев вынудили кавалерийские дивизии группы Белова отойти в исходное положение.
Третья попытка прорываться к основной коммуникации группы армий «Центр» не удалась. Но пока не давали результата и контратаки немцев с целью окружить и уничтожить наступающие части Белова. Было вновь решено сместить направление главного удара корпуса на запад, целью наступления на этот раз становилось Издешково (40 км к западу от Вязьмы). Дальнейшее смещение оси наступления корпуса на запад вынуждало оборонять не только правый фланг, но и прикрывать тыл. 1–я гвардейская кавалерийская дивизия была направлена в Дорогобуж с задачей прикрывать наступление от возможного удара с юга. Силы корпуса распылялись на большом фронте, частей, которые Белов мог поставить на острие удара, становилось все меньше.
Вскоре Белову пришлось дорого заплатить за растягивание правого фланга. Немцы методично атаковали оборонявшиеся 329–ю стрелковую дивизию и 250–й воздушно–десантный полк. К 3 марта наступающие немцы сумели охватить их фланги, пехотинцы и десантники попали в окружение. Связь между окруженными и штабом 1–го гвардейского кавалерийского корпуса была потеряна.