自戰役發起之後，德軍北方戰線由威廉?裏特爾?馮?勒布元帥指揮的北方集團軍群負責進攻。兩個星期內俄軍敗退450公裏，放棄整個波羅的海沿海地區，俄軍24個師被徹底擊潰，20個師損失60%的人員和裝備，德軍北方集團軍群很快進抵聖彼得堡城下。波羅的海地區的百姓由於早就對俄國的統治有強烈不滿，因此在德軍入侵之時發起了針對俄國政權的暴動行為，進一步促使了俄軍的敗退。
中部戰線是德軍突擊的重點地區，德軍費多爾?馮?博克元帥指揮的中央集團軍群從格羅德諾和布列斯特要塞方向進攻，通過一個雙鉗攻勢完成了對俄軍西部軍區的合圍，白俄羅斯首府明斯克淪陷，俄軍敗退350公裏，30個師被殲滅，70個師損失50%以上的人員。隨後，德中央集團軍群又在斯摩棱斯克地區展開了第二個鉗形攻勢，至此，斯摩棱斯克戰役爆發。
斯摩棱斯克建在第聶伯河兩岸，城分南北，以橋梁連接。是一個個重要軍事城塞，也是通往莫斯科的門戶。該戰役是德國中央集團軍屬下的由海因茨?古德裏安指揮的德國第2裝甲軍團及由赫爾曼?霍特指揮的德國第3裝甲軍團，對俄軍的一場大型包圍戰。
德國軍隊繼明斯克戰役之後，企圖以中央集團軍群（司令為F.von博克元帥）圍殲蘇聯紅軍斯摩棱斯克集團，奪取西德維納河與第聶伯河之間地帶，打開通向莫斯科的門戶。其參戰兵力為60個師又1個旅及1個航空隊。俄軍則是組織西方麵軍、預備隊方麵軍、中央方麵軍、布良斯克方麵軍，以及緊急動員起來的民兵部隊，還有從戰場上收攏來的殘兵敗將，組成狙擊部隊固守斯摩棱斯克地域，希望能阻止德國軍隊向莫斯科突進。
由於德國軍隊在邊境交戰進展順利，已經焦頭爛額的俄軍統帥部不得不動員所有能拿起槍的男子參加戰鬥。並試圖在沿西德維納河和第聶伯河中遊從克拉斯拉瓦到洛耶夫展開，目的是固守這一地區，不讓德國軍隊突向莫斯科。
俄軍統帥部現在猶如熱鍋上的螞蟻，四處收攏能找到的部隊並緊急送往前線。但是在戰役爆發之前，有24個師占領了陣地，而且他們未來得及建立穩定的縱深防禦。
7月8日，德國軍隊統帥部給“中央”集團軍群司令為博克元帥規定了任務：合圍防守西德維納河和第聶伯河地區的俄軍，攻占奧爾沙、斯摩棱斯克、維捷布斯克地域，為自己開辟一條通往莫斯科的捷徑。
7月10日前，德軍隻有“中央”集團軍群的快速軍隊—坦克第2集群（司令為古德裏安上將）、第3集群（司令為霍特上將）各師和第9集團軍（司令為施特勞斯上將）、第2集團軍（司令為魏克斯上將）各先遣兵團進抵第聶伯河和西德維納河。這兩個集團軍的基本兵力為30餘個師，因為被明斯克戰役所遲滯，落後於快速軍隊120—150公裏。
但是在向斯摩棱斯克方向的進攻開始前，德國軍隊的人員，炮兵和作戰飛機比俄軍西方多2倍，坦克多4倍。
7月10—7月20日，德國軍隊在俄軍西方麵軍右翼和中央突破防禦。德國軍隊快速兵團推進約200公裏，合圍了莫吉廖夫，並奪取了奧爾沙、斯摩棱斯克、葉利尼亞、克裏切夫。俄軍第19、第16、第20集團軍在斯摩棱斯克地域陷入德國軍隊戰役合圍。第13集團軍一部兵力突過了索日河，其餘兵力擊退德國軍隊的多次坦克衝擊後，守住了莫吉廖夫。
在這幾天，俄軍第21集團軍在西方麵軍左翼向博布魯伊斯克方向實施進攻，奪回了羅加喬夫市和日洛賓市，並將德國軍隊第2集團軍主力長時間牽製於第聶伯河和別列津納河之間地帶。
7月21日—8月7日，俄軍統帥部企圖使用後備方麵軍在西方向組織反攻。為此目的建立的第29，第30、第28、第24集團軍的4個戰役集群和羅科索夫斯基將軍指揮的戰役集群，從別雷、亞爾采沃、羅斯拉夫利地域向斯摩棱斯克實施向心突擊，任務是與第16、第20集團軍協同，粉碎斯摩棱斯克以北及其以南的德國軍隊集團。
俄軍騎兵集群（3個騎兵師）在第21集團軍地帶內對德國軍隊後方進行了奇襲。在戰鬥行動過程中，形成了兩個主要鬥爭基點：一個在斯摩棱斯克、葉利尼亞地域，另一個在索日河以及第聶伯河和別列津納河之間地帶。有鑒於此，由西方麵軍左翼各集團軍（第13、第21集團軍）和由預備隊開來的第3集團軍於7月24日組建了中央方麵軍（司令為庫茲涅佐夫上將）。