В ночь на 3 июля командование Юго-Западного фронта директивой № 0040 поставило задачу и на оборону Новоград-Волынского укрепленного района силами 5-й (командующий — генерал-майор танковых войск М.И. Потапов) и 6-й (командующий — генерал-лейтенант И.Н. Музыченко) армий. Разграничительная линия между этими армиями определялась в 12 километрах к северу от города Новограда-Волынского. Кроме того, в северную часть укрепленного района по шоссе Ровно — Корец — Новоград-Волынский отходил и 19-й механизированный корпус, который также переподчинялся командующему войсками 6-й армии.
Для организации обороны Новоград-Волынского укрепленного района командующий войсками 5-й армии направил туда в качестве своего представителя бывшего начальника штаба, а ныне командира 87-й стрелковой дивизии полковника М.И. Бланка, подчинив ему все находившиеся в полосе УРа войска. Бланку удалось собрать, кроме ранее находившегося в укрепленном районе отдельного пулеметно-артиллерийского батальона, подразделения 5-й артиллерийской противотанковой бригады, а также отдельные части 228-й, 206-й стрелковых и 109-й моторизованной дивизий.
4 июля 1941 года германские войска подошли к Новоград-Волынскому укрепленному району и на следующий день с ходу атаковали его. Но их атака успеха не имела.
В это время командующий войсками 1-й германской танковой группы генерал Э. фон Клейст сосредоточил свой 48-й моторизованный корпус на шепетовском направлении для ведения преследования отступающих войск 109-й стрелковой дивизии. В авангарде этого корпуса шла 11-я танковая дивизия, которая к середине дня 4 июля сломила сопротивление советских арьергардных частей и с ходу ворвалась в Шепетовку. Завязались ожесточенные бои на улицах этого города. К 21 часу 19-й советский механизированный корпус с тяжелыми боями отошел на рубеж Корец — Берездов, который удерживал до утра 5 июля.
В это время 3-й моторизованный корпус (командир — Э. фон Маккензен) и 48-й моторизованный корпус (командир — В. Кемпф) из состава 1-й танковой группы Э. фон Клейста, прорвавшись к Новоград-Волынскому укрепленному району, образовал выступ шириной 85 километров и глубиной около 70 километров на центральном участке обороны Юго-Западного фронта. В результате этого была создана угроза прорыва врага в направлении городов Житомира и Киев.
7 июля непосредственно на Новоград-Волынский начали наступление 25-я моторизованная, 14-я танковая и 299-я пехотная дивизии вермахта при поддержке авиации и тяжелой артиллерии. Одновременно в 10 километрах южнее города 13-я немецкая танковая дивизия форсировала реку Случь в районе селения Гульск, прорвала расположенную там линию ДОТов и по шоссе Новоград-Волынский — Житомир развивала наступление на местечко Бронники. Части 48-го немецкого моторизованного корпуса также форсировали реку Случь, прорвали противостоявшие им укрепления Новоград-Волынского УРа и полевых войск, после чего начали наступление на Бердичев, который был занят врагом к исходу следующего дня.
Утром 8 июля 19-й советский механизированный корпус по приказу командующего 5-й армией контратаковал прорвавшиеся части 13-й танковой дивизии противника и отбросил их на рубеж рощи в районе колхозов Марушевка и Любохины. Однако дальше продвинуться не смог, так как немецкие танкисты, закрепившись на опушке рощи, оказали сильное сопротивление. В 15 часов того же дня 19-й механизированный корпус перешел в новую атаку, но она также была отражена с большими потерями. 9 июля противник окончательно расчленил советские войска, оборонявшиеся в Новоград-Волынском укрепленном районе, и захватил Житомир.
Таким образом, защитникам Новоград-Волынского укрепленного района удалось задержать на занимаемых рубежах врага на трое суток. Но и после этого на его территории еще в течение шести суток продолжались ожесточенные бои, которые советские воины вели в полном окружении. В частности, в южной части Новоград-Волынского укрепленного района 109-я советская стрелковая дивизия до 12 июля продолжала удерживать село Полонное, которое оставила только по приказу командующего армией.
Минский укрепленный район
Решение по возведению Минского укрепленного района было принято постановлением Совета Труда и Обороны СССР от 15 февраля 1932 года. Командующий войсками Белорусского военного округа командарм И.П. Уборевич уже 2 марта представил оперативно-тактическое решение укрепленного района. Оно было утверждено приказом народного комиссара по военным и морским делам К.Е. Ворошиловым 11 апреля 1932 года. В соответствии с решением Уборевича обвод укрепленного района шел по линии Околово — Плещеницы — Жуковка — Заславль — Койданово — Станьково и составлял 140 километров. В состав укрепленного района входили шесть батальонных районов обороны по 19 сооружений в каждом, четыре батальонных района обороны по 15 сооружений в каждом и семь отдельных ротных районов по пять сооружений в каждом — всего 209 сооружений.