Укомплектованность армии автотранспортом оставляла желать лучшего – части и соединения армии суммарно располагали 1240 полуторатонными грузовыми автомобилями, что составляло 60 % к штату, и 31 автоцистерной на базе автомобиля ЗиС-5, что составляло 70 % к штату [20] .
Ввод армии в бой прямо с марша не позволил заблаговременно создать необходимые для ведения наступательных операций запасы. В первую очередь это касалось боеприпасов: к моменту начала наступления войска армии имели в среднем по 2,6 боекомплекта. Запасы боеприпасов к зенитным средствам были удручающе малы: 0,9 боекомплекта к зенитным пулеметам и 1,2 боекомплекта к 37-мм зенитным пушкам [21] . В то же время потребность армии в боеприпасах для выполнения поставленной задачи оценивалась командованием армии в 3 боекомплекта по патронам, минам и снарядам дивизионной артиллерии и в 4 боекомплекта снарядов для артиллерии усиления [22] . Обеспеченность армии топливом составляла в среднем 5 заправок и не внушала больших опасений. Запасы продовольствия и фуража составляли 5–8 сутодач [23] .
В первой половине дня 19 августа войска армии получили письменный приказ о подготовке наступления. В ночь на 20 августа он был дополнен плановой таблицей наступательного боя, а в течение 20 августа до войск были доведены основные положения плана действий поддерживающей наступление 1-й воздушной армии. 21 августа части 3-й танковой армии начали занимать исходное положение для наступления, сменяя стрелковые части 61-й армии. Немедленно дала о себе знать поспешность ввода армии в бой – « …часть оперативных работников и командиров вынуждены были отрывать время на руководство выгрузкой войск. Кроме того, средний и старший комсостав прибывших частей в исходное для наступления положение 21.8.42 не сумели полностью отработать на местности все вопросы по организации взаимодействия и планированию боя» [24] . К исходу 21 августа войска 3-й танковой армии заняли исходное положение для наступления:
– 3-й танковый корпус, усиленный 342-й стрелковой дивизией и 105-й мотострелковой бригадой, изготовился к наступлению на участке Кричина, Новогрынь;
– 15-й танковый корпус с подчиненной ему 154-й стрелковой дивизией развернулся на участке Новогрынь, Хлопков;
– 12-й танковый корпус с подчиненной ему 264-й стрелковой дивизией занял позиции на участке Хлопков, Грынь;
– 1-я Московская Краснознаменная гвардейская мотострелковая дивизия и 179-я отдельная танковая бригада – во втором эшелоне за левым флангом армии [25] .
Отданным боевым приказом предусматривалось наступление 154-й стрелковой дивизии и 15-го танкового корпуса на Мызин, далее в направлении реки Вытебеть и выход в район Перестряж, Починок. 264-й стрелковой дивизии и 12-му танковому корпусу предписывалось наступать в направлении Озерна, Сорокино, Обухово и занять район Медынцево, Никитское, Старица. Обгон стрелковых дивизий танковыми корпусами должен был произойти по выходе пехоты на западный берег реки Вытебеть. 1-й Московской Краснознаменной гвардейской мотострелковой дивизии предстояло по выходе 264-й стрелковой дивизии на меридиан Сорокино перейти в наступление на Красногорье и прикрыть действия армии с юга. 179-я отдельная танковая бригада оставалась в резерве командующего армией [26] .
В 6 часов 15 минут 22 августа после полуторачасовой артиллерийской подготовки и налета бомбардировщиков 1-й воздушной армии 154-я и 264-я стрелковые дивизии перешли в наступление. Мощь артиллерийского удара (на 11-километровом фронте прорыва задействовалось 934 орудия, миномета и установки реактивной артиллерии) оказалась столь высокой, что противник к концу артподготовки начал неорганизованно отступать, бросая вооружение, снаряжение и имущество. За первые часы боя 154-я и 254-я стрелковые дивизии продвинулись на 3–4 км при незначительном сопротивлении противника [27] . Обстановка представлялась командованию благоприятствующей немедленному вводу в бой танковых корпусов, и в 10 часов войска 12-го танкового корпуса начали выдвижение из исходного района. К 11 часам утра передовые бригады 12-го танкового корпуса вышли на уровень передовых частей стрелковых дивизий [28] .
Однако к этому моменту противник в значительной степени оправился от внезапности нанесенного удара. Наступавшие войска подверглись ожесточенным атакам немецкой авиации – к этому моменту « …авиация противника, беcпредельно господствуя в воздухе, сделала 500–600 самолетовылетов только для воздействия на боевые порядки стрелковых дивизий и 12-го танкового корпуса. Части были буквально прижаты к земле» [29] . Действия истребительной авиации, прикрывавшей наступление 1-й воздушной армии, были подвергнуты в докладе командования 3-й танковой армии об итогах боевых действий резкой критике: « Истребительная авиация 1-й воздушной армии в критический момент отсутствовала на поле боя, а если отдельные самолеты и поднимались с аэродромов, то при встрече с истребителями противника трусливо уходили обратно. Как правило, истребители 1-й воздушной армии не достигали боевых порядков наступающих частей, а кружились над расположением тылов армии. (…) Истребительная авиация 1-й воздушной армии не обеспечила с воздуха действий войск 3-й танковой армии» [30] . Темп продвижения войск армии резко снизился, что позволило противнику закрепиться на промежуточных рубежах и ввести в бой вторые эшелоны оборонявшихся войск. Наступление превратилось в медленное кровопролитное «выдавливание» с позиций упорно оборонявшегося противника.
Около полудня 22 августа от 3-го танкового корпуса поступило донесение об успешном продвижении на запад и захвате Сметских Выселок (при проверке не подтвердившееся). Исходя из замедления продвижения вперед войск левого фланга армии и сравнительно успешных действий на правом фланге, командование армии приняло решение немедленно перебросить 15-й танковый корпус и 1-ю Московскую Краснознаменную гвардейскую мотострелковую дивизию на правый фланг армии и развивать наступление в направлении Сметские Выселки – Слободка. В 14 часов 17-я мотострелковая бригада и 13-я и 105-я танковые бригады 15-го танкового корпуса перешли в наступление с рубежа восточнее Сметских Выселок.
К исходу дня 22 августа войска 3-й гвардейской танковой армии занимали следующее положение:
– 1-я Московская Краснознаменная гвардейская мотострелковая дивизия вела бой в лесу к северо-востоку от Сметских Выселок;
– 15-й танковый корпус занял Сметские Выселки и развивал наступление в направлении реки Вытебеть;
– 264-я стрелковая дивизия овладела районом Озерна, Госьково;
– 12-й танковый корпус передовыми бригадами вышел на рубеж, достигнутый пехотой 154-й и 264-й стрелковых дивизий.
В 23 часа 45 минут 22 августа командование армии скорректировало задачи, поставленные перед соединениями. Стрелковым дивизиям предстояло продолжить выполнение ранее поставленных задач. 15-му танковому корпусу и 1-й Московской Краснознаменной гвардейской мотострелковой дивизии предписывалось развивать наступление в направлении Слободка, 12-му танковому корпусу – сосредоточиться в лесу в 3 км к западу от Озеренский и, по занятии войсками 154-й стрелковой дивизии Бабинково, наступать в направлении Дебри [31] .
На протяжении 23–25 августа соединения 3-й танковой армии вели напряженные бои на всем фронте армии, однако продвижения вперед не имели. Противник закрепился на достигнутых рубежах и неоднократно переходил в контратаки силами до батальона пехоты при поддержке 30–40 танков. Особая активность противника отмечалась в направлении Госьково и Богдановка [32] . Кроме того, с 24 августа войска армии начали испытывать нехватку артиллерийских снарядов – « …командование армии снижало норму расхода снарядов по отношению к потребности не менее чем в 3–4 раза» [33] . Безуспешность атак на широком фронте вызвала новое изменение задач соединений армии: в 17 часов 40 минут 25 августа командование армии отдало приказ, предписывающий 15-му танковому корпусу повернуть на юг и в 6 часов 26 августа из района в 2 км западнее Сметских Выселок нанести (во взаимодействии со стрелковым полком 154-й стрелковой дивизии) удар на Сорокино с северо-запада, а 12-му танковому корпусу в 4 часа 30 минут 26 августа перейти в наступление на Бабинково, Богдановка, в дальнейшем во взаимодействии с 15-м танковым корпусом наступать на Сорокино.