Наиболее тревожное положение сложилось на южном крыле 2-й армии, где особенно сильно сказались неудачи группы армий «Юг», из-за которых южный фланг армии становился все более открытым и потребовал для своего прикрытия дополнительных сил, снятых с других участков фронта армии. Этим воспользовался противник, перейдя в наступление в районе Гомеля. Сначала упорно сопротивлявшимся немцам удалось предотвратить прорыв, однако затем ситуация еще более ухудшилась, когда был прорван фронт примыкавшей к 2-й армии с юга 4-й танковой армии (из группы армий «Юг») и русские начали наступать на Коростень. Теперь противник нанес удар по практически незащищенному стыку между группами армий «Юг» и «Центр», прорвал после ожесточенных боев фронт 2-й армии, бросившей в бой свои последние резервы, и продолжил наступление западнее Днепра, повернув на северо-запад и продвигаясь к рубежу Речица — Мозырь. Тем самым не только оказывалось отрезанным находившееся южнее Припяти южное крыло 2-й армии, но и нависла угроза над главной линией снабжения, которая шла через Минск и Жлобин на Мозырь. Связь с 4-й танковой армией, уже долгое время поддерживаемая только подвижными частями, была полностью потеряна. Противник вышел в глубокий тыл южного фланга 2-й армии в районе Овруча; слабой разбитой южной группировке, отсеченной от основных сил армии, грозило окружение, которого можно было избежать только немедленным прорывом на северо-восток. Прорыв удался, отсеченным соединениям удалось снова соединиться с армией юго-восточнее Мозыря. Но брешь в линии фронта между группами армий «Юг» и «Центр» расширилась до более 100 километров. Обращенный на восток выступ фронта в районе Гомеля теперь оказался в большой опасности, но Гитлер отказался дать разрешение на отвод оттуда войск. Следствием стало еще большее ухудшение ситуации, когда 17 ноября русские взяли Речицу, вышли к железнодорожной линии Мозырь — Жлобин, перерезав связь с районом Гомеля, где еще сражались немцы.
Теперь русские перешли в наступление севернее Гомеля, после тяжелых боев сумели глубоко вторгнуться в германскую оборону и были остановлены только на линии Чаусы — Новый Быхов. Окружение германских войск в районе Гомеля казалось неминуемым, ситуация изменилась только благодаря санкционированному в последний момент отводу войск с выступа фронта. К середине декабря положение на новом фронте за Днепром укрепилось, и даже образовавшаяся в ходе боев брешь между основными силами группы армий и позициями 2-й армии благодаря контрудару была закрыта. Таким образом, фронт группы армий «Центр» на южном крыле к концу года был более или менее укреплен, но брешь между ним и группой армий «Юг» продолжала существовать. Это было очень опасно, поскольку с наступлением зимы Припятские болота стали проходимыми, по крайней мере для операций местного значения, а значит, требовали постоянного наблюдения и выделения дополнительных сил.
На центральном участке фронта группы армий «Центр» русские сосредоточили усилия вдоль важного шоссе Смоленск — Орша — Минск, где они в многочисленных атаках пытались прорвать северный фланг 4-й армии. Благодаря стойкости войск, умелому командованию и хорошо оборудованным здесь позициям удалось отразить все продолжавшиеся до декабря атаки превосходящих сил противника с большими потерями для него.
Не столь успешными были действия 3-й танковой армии на северном крыле группы армий. В начале октября русские прорвали фронт 3-й танковой армии на стыке с 16-й армией (группа армий «Север») в районе Невеля. Смежные фланги обеих армий пришлось загнуть назад. Постепенно расширяющуюся брешь закрыть не удалось, а поскольку и здесь Гитлер категорически запретил отвод находившихся под угрозой окружения флангов армий, возникла опасность выхода русских в тыл северного фланга 3-й танковой армии с севера и северо-запада. Ввиду отсутствия у групп армий «Север» и «Центр» достаточных сил для контрудара и ликвидации прорыва, как того требовал Гитлер, давление на северный фланг группы армий «Центр» продолжалось, и создалась угроза для проходящей через Полоцк основной линии коммуникаций 3-й танковой армии. А 13 декабря русские предприняли решительное наступление, нанося удары с востока, севера и северо-запада. Находившаяся на северном фланге 3-й танковой армии дивизия была разбита, ее остатки сумели прорвать кольцо окружения, однако лишились большей части техники и тяжелого вооружения. 3-я танковая армия была вынуждена отойти к Витебску, но сумела удержать плацдарм на Западной Двине и отразить все попытки прорыва. Разрыв между позициями групп армий «Север» и «Центр», прикрывавшийся лишь незначительными силами, сохранился и представлял большую опасность, поскольку русские могли использовать его для наступления вдоль Западной Двины на северо-запад с целью окружения группы армий «Север».