Третий этап (7 сентября — 2 октября, глубина продвижения войск — 115–145 км) — завершение прорыва обороны противника на всю ее оперативную глубину, овладение Смоленском и Рославлем, развитие наступления в западном направлении и выход войск Калининского и Западного фронтов на подступы к Витебску, Орше, Могилеву. На этом этапе войска Западного фронта во взаимодействии с войсками 39-й армии Калининского фронта провели Смоленско-Рославльскую операцию. В то же время войска левого крыла Калининского фронта провели Духовщинско-Демидовскую операцию.
Общая глубина Смоленской стратегической наступательной операции равнялась 200–225 км.
Утром 7 августа, после почти двухчасовой артиллерийской подготовки, наши войска перешли в наступление из района северо-восточнее Спас-Деменска. На всем шестнадцатикилометровом участке прорыва передовые батальоны первого эшелона стремительно атаковали передний край обороны противника. Однако в дальнейшем бои приняли здесь затяжной и исключительно упорный характер.
Сильное сопротивление встретили части 10-й гвардейской армии (командующий — генерал-лейтенант К. П. Трубников, а с 11 сентября генерал-лейтенант А. В. Сухомлин) в районе Гнездилово. Командующий фронтом поставил задачу 1-й штурмовой комсомольской инженерно-саперной бригаде (командир — полковник П. А. Петров) овладеть высотой 203,3 и открыть путь пехоте. Умело организовал штурм высоты командир 1-го батальона майор Ф. Н. Белоконь. Он отказался от артиллерийской подготовки, попросив открыть огонь с началом атаки. С криком «ура» саперы бросились на штурм. А это были умелые воины — 1-й и 2-й батальоны штурмовых бригад обучали рукопашному бою и метанию ножей. Одетые в бронежилеты и маскхалаты, они наводили ужас на врага. Уничтожив в рукопашной схватке ошеломленных немецких солдат, батальон штурмовой пехоты выполнил поставленную задачу. Опомнившись, нацисты попытались вернуть высоту. Бойцы майора Ф. Н. Белоконя отбили восемь яростных контратак и удержали эту ключевую позицию до подхода наших бойцов.
Интересно отметить, что оборона противника на участке наступления 10-й гвардейской армии изобиловала большим количеством артиллерии. Батальон 499-го пехотного полка и два батальона 488-го пехотного полка 268-й пехотной дивизии были усилены 20 противотанковыми орудиями на переднем крае и 15 батареями полевой артиллерии на всю глубину обороны. Глубина сплошной обороны на данном участке доходила до 5 км. Танковых частей не было. По имеющимся данным, противник имел до 15 самоходных орудий и столько же танков. Резерв из двух батальонов находился в районе н/п Жданово и Харламово.
Перед позициями немецкой обороны находилось сплошное минное поле шириной в 70 м. Один из участков прикрывали металлические сварные рогатки в три ряда, другой — противотанковый ров, отрытый за второй линией траншей.
В небе Смоленщины отважно дрались авиаторы 1-й воздушной армии. После июльских дождей наступили жаркие солнечные дни, и авиация стала вылетать на задания. Ожесточенной атаке с воздуха подвергся опорный пункт немцев Гнездилово. Пятьдесят четыре бомбардировщика Пе-2 обрушили на него 133 т бомб.
Высокую доблесть проявил в эти дни командир 172-го истребительного авиационного полка подполковник Самохвалов. Возглавляя группу из шести истребителей, он встретил 40 вражеских «юнкерсов», направлявшихся в наш тыл. Мгновенно последовала команда: «Прикрываясь облачностью, всем атаковать самолеты противника».
Отважный командир первым врезался в строй вражеских машин, меткой очередью сбил одну из них. Со следующего захода он свалил второй «юнкерс», через несколько минут — третий. Два бомбардировщика подбили другие летчики. Беспорядочно сбросив бомбы, германские самолеты обратилась в бегство. Наша группа не потеряла ни одной машины.
Преодолевая сопротивление противника, отбивая его контратаки, наши войска медленно, но упорно продвигались вперед. В итоге первого дня наступления соединения армий, которыми командовали генералы К. П. Трубников и В. Н. Гордов, углубились на 4 км в оборону немецких войск.
В последующие четыре-пять дней, после ввода в сражение 68-й армии (командующий — генерал-лейтенант Е. П. Журавлев) и вторых эшелонов 10-й гвардейской и 33-й армий, ударная группировка фронта расширила прорыв до 30 км по фронту и 12–16 км в глубину.
Успех сопутствовал и войскам 10-й армии (командующий — генерал-лейтенант В. С. Попов). Они перешли в наступление с утра 10 августа и уже в первый день прорвали главную полосу обороны противника (ее защищали части 131 пд и ударный батальон 4А). Командующий фронтом усилил эту армию 5-м механизированным корпусом. Ему была поставлена задача перерезать Варшавское шоссе и удержаться до подхода стрелковых частей.
Встретив сильное противодействие врага, соединения и части армии вынуждены были почти сразу втянуться в затяжные бои. Эти сражения, проходившие к тому же в период сильных дождей, потребовали от наших воинов большого мужества, инициативы и выдержки.