Согласно плану «Барбаросса», 29 июня, на седьмой день войны, Смоленск должен был быть захвачен. Однако расчеты немецко-фашистского командования не оправдались, неприятель был здесь впервые задержан.
Причем произошло это на главном стратегическом направлении, где действовала самая мощная военная сила немцев — группа армий «Центр»: миллион солдат и офицеров, 1,6 тыс. самолетов, 2 тыс. танков, которые рвались к Москве.
В течение 10 и 11 июля войска второй танковой группы Гудериана форсировали Днепр севернее и южнее Могилева в обход советских укрепленных рубежей. К исходу 15 июля третья танковая группа Гота, наступавшая из района Витебска в обход Смоленска с севера, повернула на юг навстречу Гудериану. Немцы планировали рассечь Западный фронт моторизованными группировками, окружить основную группу войск в районе Смоленска и открыть себе путь на Москву.
Поздно вечером 15 июля 29-я моторизированная дивизия противника с трех направлений ворвалась в Смоленск и овладела южной частью города. Более двух недель потребовалось немцам на взятие северной части Смоленска. Оборона города была возложена на войска 16-й армии под командованием генерала М.Ф. Лукина. К моменту выхода вражеских соединений на подступы к Смоленску армия располагала лишь двумя дивизиями — 46-й и 152-й.
Однако это были хорошо обученные соединения, сумевшие почти три недели в чрезвычайно трудных условиях, без танков и авиационной поддержки вести непрерывные бои с неприятелем.
Отошедшая на восток 129-я стрелковая дивизия генерал-майора А.М. Городнянского включилась в оборону Смоленска в составе 16-й армии. Эта малочисленная, созданная из разных частей дивизия неоднократно врывалась на позиции немцев на северной окраине Смоленска. Сильные контратаки противника вынуждали дивизию отходить на исходные позиции, однако ее подразделения снова и снова продолжали атаковать врага. Командир дивизии Городнянский в решающие минуты боя сам ложился за пулемет, личным примером поднимая боевой дух солдат.
В ходе Смоленского сражения ожесточенные бои велись не только в городе, но и на полях Смоленщины. Во время этого сражения впервые была предпринята попытка наступления крупными военными соединениями. Военный совет Западного направления поставил 21 июля задачу концентрическими ударами армейских групп генерал-майора В.А. Хоменко из района города Белого, генерал-майора К.К. Рокоссовского из района Ярцева и генерал-лейтенанта В.Я. Качалова из района Рославля в общем направлении на Смоленск окружить и разгромить вражеские войска восточнее областного центра.
Наибольших успехов достигла группа войск, состоящая из соединений 28-й армии под командованием В.Я. Качалова.
Всего за несколько дней наступления группа войск Качалова в ряде мест продвинулась на 50–55 км.
Однако вскоре между советскими и фашистскими войсками завязались кровопролитные бои, длившиеся более двух недель. Войска 28-й армии приложили все усилия, чтобы сорвать бросок вражеских войск на Москву.
Самая горячая точка Смоленского сражения — Соловьева переправа, одна из пяти переправ на Днепре, которую немецкое командование стремилось захватить у деревни Соловьево, чтобы замкнуть кольцо окружения советских армий, сражавшихся в районе Смоленска. Командованием Западного фронта были предприняты активные действия, чтобы не допустить катастрофы. Был создан сводный отряд с 15 танками под командованием полковника А.И. Лизюкова. Командующий фронтом маршал Советского Союза С.К. Тимошенко дал ему лично поручение обеспечить путь снабжения 16-й и 20-й армий, защищавших Смоленск, а если понадобится, и их переправу при отходе.
Немцы пытались прорваться к Соловьеву, однако им всегда мешали стремительные контрудары отрядов полковника А.И. Лизюкова (в честь которого названа известная улица в Воронеже). В течение почти двух недель под бомбами и снарядами происходила переправа советских войск через Днепр. Когда солдаты 16-й и 20-й армий начали отход из района Смоленска и в начале августа подошли к Днепру, на пути к реке оставались лишь отдельные вражеские заслоны. Но и они вскоре были сбиты закаленными в боях под Смоленском советскими дивизиями. Ночью 5 августа последние соединения переправились на левый берег Днепра.
За подвиг на Соловьевой переправе многие бойцы и командиры были награждены орденами и медалями, а полковник А.И. Лизюков был удостоен звания Героя Советского Союза.
Финалом Смоленского сражения стала Ельнинская наступательная операция, в ходе которой к сентябрю советские войска освободили город Ельню. Во время самых ожесточенных боев в Ельне родилась Советская гвардия, а в сентябре 1941 года приказом народного комиссара обороны СССР наиболее отличившимся в боях соединениям было присвоено звание гвардейских.
Смоленское сражение, развернувшееся на фронте в 650 км и в глубину до 250 км, сыграло главную роль в срыве гитлеровского плана молниеносной войны и беспрепятственного продвижения к Москве. Об этом пишет в своих воспоминаниях маршал Советского Союза Александр Василевский: «Из оборонительных сражений советских войск, проведенных летом и осенью 1941 года, особое место занимает Смоленское сражение. Наряду с упорным сопротивлением, оказанным врагу в районе Луги, и героической борьбой советских войск на Юго-Западном направлении
оно положило начало срыву «молниеносной войны» против Советского Союза, заставило врага вносить коррективы в пресловутый план «Барбаросса».
Смоленское сражение имело и международное значение. Военно-политическое руководство фашистской Японии решило перенести сроки своего вступления в войну против СССР.
Действовавшие под Смоленском войска проявили невиданную стойкость, мужество и героизм. Тысячи бойцов и командиров были удостоены государственных наград, а после битвы за Ельню 14 солдатам и офицерам было присвоено звание Героя Советского Союза. Большую помощь войскам оказало и население Смоленщины. На одних оборонительных работах в полосе Западного фронта участвовало около 300 тыс. жителей Смоленской области. Из числа добровольцев были созданы истребительные бригады и бригады ополченцев.
Впервые с начала Второй мировой войны немецко-фашистские войска были вынуждены прекратить наступление на главном направлении и перейти к обороне. Танковые и моторизированные соединения группы армий «Центр» к 23 июля потеряли до половины, а пехотные — до четверти своего состава. Немецкое командование было вынуждено уже в июле 1941 года перейти к использованию для усиления группы армий «Центр» почти половины своего стратегического резерва (10 дивизий из 24). В результате Смоленского сражения советское командование выиграло время для подготовки обороны столицы и последующего разгрома неприятеля в битве за Москву.