在这些天里，第24摩托化军已命第346 和第4 装甲师转而向西实施突击。党卫军“帝国”师在向南实施突击。第10摩托化步兵师正在罗姆内附近顽强抵抗敌数个师自东面实施的进攻。第2 装甲集群已命第3 装甲师向西实施战斗侦察。由于第6装甲团此时仅剩下10辆坦克，战斗的重担便落到了步兵的肩上。战斗车辆被集中起来，统一由施奈德- 科斯塔尔基少校指挥。9 月16日上午，德军的这些战斗车辆攻占了梅列希，第394 步兵团被留在皮尔亚京东面担负掩护任务。第3 步兵团的任务是与左邻第4 装甲师建立联系。
9 月15日，第4 装甲师受命向西进攻，越过利萨季尔河，切断普里卢基- 罗姆内公路。第二天，该师攻占了谢基连济，并于将近中午时穿过了普里卢基- 罗姆内公路。至此，该师便完成了所受命的任务。第4 装甲师在这一地段又坚守了两天，此后其全部战斗群均转移到了罗姆内，因这里似乎已成了第2 装甲集群的危机的中心。
9 月16日，党卫军“帝国”师攻占了交通枢纽——乌代河畔的普里卢基，从而堵死了苏军从这里撤退的道路。在9 月19日以前，党卫军“帝国”师也被从业已缩短的战线中抽出，派到了东面的罗姆内地段。
德军的空中侦察发现，敌军从9 月17日起已开始缓慢地向东南移动。第3 装甲师随即受命追击敌人并前进至乌代河。由于在这炎热的夏季天气里吹着阵阵凉风，步兵们几乎没有遭到炎热之苦。9 月17日下午，第3 步兵团和第6 装甲团一部兵力就已到达乌代何畔。但是，它们未能渡过该河，因为在西岸的苏军兵力占优势。
9 月18日，敌人甚至还能以第9 骑兵师和两个完整的坦克旅向东北方向突围，第2 装甲集群发现了这一危急情况，遂请求第1 装甲集群快速增援。于是第1 装甲集群命第9 装甲师立刻行动，前出至第3 装甲师背后。
9 月19日，第2 装甲集群命令第3 装甲师与第25摩托化步兵师协同作战，肃清皮尔亚京东部地区之敌并对这一地区实施警戒。敌人粉碎了德军的这一企图。夜间。敌强大的骑兵和步兵部队在第25摩托化步兵师的地段达成突破，并切断了它与第3装甲师的联系。第3 装甲师以第6 装甲团第2 营、第521 反坦克营部分兵力和第3摩托车营实施了反冲击。蒙策尔中校命其为数不多的坦克从苏军部队中冲过去，不久就在梅列希东北部与第9 装甲师的警戒部队建立了联系。这样，已突围的敌人重又陷入了德军的罗网。
但是苏军实力仍然十分强大，终于逃出重围，撤向什达内。第6 装甲团、第3摩托车营和后来的第33装甲团的一部兵力，又立即将这些敌人击退，敌人被迫撤至德里尤科夫希纳，进入那里的森林和深谷。第3 摩托车营第1 连（冯·科亨豪森上尉）和第521 反坦克营第3 连（林克中尉）从正面向德里尤科夫希纳发起进攻，在粉碎敌之顽强抵抗后进入该地。他们摧毁了敌人大量火炮和装甲侦察车，抓获了大批俘虏。苏第5 集团军炮兵指挥官谢坚斯基少将及其参谋部人员被德军俘虏。
9 月20日傍晚至21日凌晨，苏军撤进了皮尔亚京东南和洛赫维察西南方向的森林深处。夜间无法实施追击。待天一破晓，我军战斗群立即又发起了追击。苏军躲在隐蔽的角落里拼命抵抗，毫不动摇和退缩。德军不得不用手中武器和喷火器来逐个消灭他们。在茂密森林中进行的这场战斗，特别艰难而又残酷。苏军的抵抗慢慢减弱了，确切地说，在战斗足足持续了5 个小时之后，机枪和卡宾枪地响声才渐渐平息下来。
第3 摩托车营第1 连地摩托车兵开始肃清最后一片森林里地残敌。他们不得不搜索每个地洞、每棵歪倒的树木、每一簇茂密的树叶，因为俄国人即使赤手空拳也极擅长伪装。当摩托车兵又搜索一个地洞时，大声叫喊起来：“这儿有俄国人！”这时，一位衣冠楚楚的苏联军官站了起来，他就是苏第5 集团军司令官波塔波夫少将。他是红军中最有才干的战略家之一，正是他曾使德第6 集团军和第1 装甲集群都未能攻克基辅。现在他向莫德尔中将的部下投降了。
至此敌人在基辅合围圈西部战线上的抵抗就崩溃了。9 月21日，太阳照耀着死尸遍野的战场。第3 装甲师的一位军医这一天在他的私人日记中写道：
“一副令人毛骨悚然的景象。在各种武器和装备之间横七竖八地躺着人和马的尸体。其中有一辆修理车，上面装有电动机床和钻床等机械。这种东西我还从来没有见过。装满医疗器械的救护车翻倒在地。重型高炮、加农炮、榴弹炮、坦克、卡车和轿车，一部分陷在沼泽里，一部分撞进房屋和树丛中，有的则从斜坡上倾翻而下，摞在一起，还有的被烧毁……”
这就是苏联“西南方面军”的结局。自9 月19日起，该方面军就已不再是一个完整的军团了。在这一天，从各个方向进攻的德军师将合围圈收缩到了40公里。合围圈的范围为北到克鲁波尔，西到巴雷舍夫卡，南抵佩列斯亚斯拉夫尔，东达亚戈京。苏军各集团军遭到分割，逐渐陷入许多小的合围圈之中。
苏第37集团军的第9 步兵师和第2 坦克师尚在基辅以东战斗。此外，保卫乌克兰首都的还有第6 和第284 步兵师。苏第26集团军的第9 步兵师、第1 骑兵师和第1坦克师在基辅和克拉斯诺耶之间的第聂伯河沿线上。苏第5集团军的第17步兵师、第2 骑兵师、第1 坦克师和内卫军第1 师防守在亚戈京地段上。
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