Мнение советской Ставки в данном вопросе совпадало с самыми горячими желаниями гитлеровской Ставки. Своевременный и организованный отвод войск Юго-Западного фронта просто смял бы немногочисленные части Гудериана у себя в тылу и позволил бы предотвратить катастрофу. Поэтому немцы были очень довольны, что этого не произошло. Командование группы армий «Юг» в журнале боевых действий за 12 сентября отметило: «…опасения, что командование красных откажется от обороны на р. Днепр и отведет на восток свои силы, не оправдались». В этот день «танковая армада Клейста» разрезала боевые порядки непрерывно контратаковавшей 38-й армии и устремилась на север.
Военный совет Юго-Западного направления, наоборот, разделял точку зрения командования фронта. В его докладе Ставке говорилось: «…Промедление с отходом Юго-Западного фронта может повлечь потерю войск и огромного количества материальной части…»
Сталин не утвердил все эти предложения и 11 сентября приказал удерживать Киев и одновременно «повести отчаянные атаки на конотопскую группировку противника во взаимодействии с Еременко…». Генералу Кирпоносу было недвусмысленно указано: «Перестать, наконец, заниматься исканием рубежей для отступления, а искать пути для сопротивления…» Верховный выходил из себя при одном упоминании о необходимости оставить Киев.
На усиление Юго-Западного фронта Ставкой выделялись две танковые бригады, 100-я стрелковая дивизия и 2-й кавалерийский корпус из Южного фронта. Однако эти войска не смогли прибыть по назначению вовремя. Вместо освобожденного с поста Буденного, который настаивал на немедленном отходе из Киева и днепровской дуги, новым главнокомандующим направления был назначен Тимошенко. К исполнению своих обязанностей он приступил 13 сентября, когда наступавшие с севера и юга германские войска уже перехватили в районе Конотопа и к югу от него коммуникации Юго-Западного фронта.
15 сентября войска Клейста и Гудериана соединились в районе Лохвицы.
Едва приняв командование, Тимошенко понял, что его предшественник был прав в оценке обстановки. Зная жесткую позицию Сталина, маршал послал к Кирпоносу на самолете полковника Баграмяна с устным приказом начать отступление. Свой отказ передать письменную директиву он мотивировал тем, что самолет могут сбить и тогда секретный документ попадет в руки немцев. На самом деле расчет Тимошенко был в другом. Если Кирпонос оставит Киев, а Сталин это не одобрит, то можно будет все свалить на самоуправство командующего фронтом. Если же отход пройдет успешно и Верховный согласится с принятым решением, то он, Тимошенко, вовремя отдавший приказ, тоже будет в выигрыше. К несчастью, Кирпонос, ранее получавший прямо противоположные команды, Баграмяну на слово не поверил, а запросил письменное подтверждение из Ставки. На это ушли еще сутки драгоценного времени. Разрешение из Москвы на оставление Киевского укрепрайона (и только!) было получено 18 сентября.
В окружении оказались 5, 37, 26-я армии, часть сил 21-й и 38-й армий: «Военный совет призвал все войска проявлять стойкость и мужество, до конца сражаться с гитлеровскими захватчиками». Генерал Кирпонос пытался организовать прорыв своих войск из окружения. Однако управление было утрачено. Подразделения и части различных соединений перемешались между собой, с ополченцами и беженцами. К 20 сентября войска фронта оказались рассеченными на несколько изолированных друг от друга групп.
Ставка пыталась оказать помощь войскам в выходе из окружения. Для этого во главе с генерал-майором П.А. Беловым была создана группа в составе 2-го кавкорпуса, 100-й стрелковой дивизии, 1-й и 129-й танковых бригад. Она получила задачу нанести удар на Ромны и открыть коридор для выхода окруженцев. Однако организация этого удара страдала известными уже изъянами. 2-й кавалерийский корпус начал наступление 17 сентября, не дожидаясь подхода пехоты и танковых бригад, и не добился успеха. 18 сентября в бой была введена 129-я бригада, 20 сентября – 1-я, еще через день – 100-я дивизия. Естественно, при столь дивной организации они не достигли цели.
Безуспешным оказался и удар, предпринятый 23 сентября силами 5-й кавалерийской дивизии и 1-й танковой бригады в направлении Лохвицы. В боях полнокровной группе Белова противостояли измотанные части 10-й мотодивизии фон Лепера и несколько зенитных батарей. Несколько позже им в помощь были приданы подразделения 4-й танковой дивизии и дивизии СС «Рейх».
Киев пал 19 сентября. Погибла Пинская флотилия. Ожесточенные бои окруженных войск продолжались до 27 сентября. Из окружения удалось выйти 21 000 человек, в том числе повторно прорвался к своим генерал Ф.И. Кузнецов.
В боях пали командующий фронтом генерал М.П. Кирпонос, начальник штаба генерал В.И. Тупиков, большая часть офицеров штаба и Политуправления фронта. Фронт был полностью разгромлен, немцы захватили 3718 орудий, 884 танка и 665 000 пленных, в их числе оказался и командующий 5-й армией генерал Потапов. На допросе командарм показал: «Мы получили приказ фронта оставить Киев и отойти на восток и уже были готовы к отходу, но затем последовал другой приказ, отменивший предыдущий и требовавший оборонять Киев до конца».
«В то время мы были очень удивлены такими действиями русского командования», – пишет Гудериан.
В советской обороне появился разрыв в 200 км на харьковском направлении. Поражение Юго-Западного фронта привело к тому, что противник ворвался в Донбасс, захватил Левобережную Украину, осадил Одессу и вышел на подступы к Крыму. Лишь вводом новых резервов удалось глубокой осенью воссоздать фронт обороны и остановить немцев под Харьковом, Красноградом и Ново-Московском. В начале ноября немцы вышли к Ростову.
Когда в сентябре 1941 года обнаружился крупный успех немецких войск на ленинградском и киевском направлениях, германское командование решило, что предпосылки для победы на флангах созданы, и приступило к подготовке удара на Москву. Вновь возродились надежды все-таки добиться победы на Восточном фронте еще в 1941 году. Гитлеру и его генералам казалось, что достаточно захватить столицу Советского Союза – и политические цели войны будут достигнуты.
Оптимизм фюрера в оценке обстановки на фронте основывался на том, что ему казалось возможным в соответствии с планом осуществить окружение Ленинграда силами группы армий «Север», в то время как под Киевом успешно развивалась операция по окружению крупных сил противника. Помимо главной операции на московском направлении было решено на севере соединиться с финнами восточнее Ладожского озера, а на юге захватить Крым, Донбасс и прорваться на Кавказ. Серьезное сопротивление советских войск ожидалось лишь под Москвой. Впереди снова была победа всемирно-исторического значения, которая давала повод надеяться, проведя наступление на Москву, во время зимней паузы перегруппировать войска и предоставить им передышку.
Предписанная директивой № 35 от 6 сентября «решающая операция против группы армий Тимошенко, ведущей бои западнее Москвы», должна была привести к победному исходу всей кампании. До Москвы оставалось пройти 300 км. Понимая, что сроки поджимают, Гитлер указывал, что группировка противника на московском направлении «должна быть решительно уничтожена до наступления зимы. Для этого необходимо сосредоточить все силы сухопутных войск и военно-воздушных сил, имеющиеся на флангах, и бросить их своевременно в наступление…».
В директиве ОКВ на проведение новой операции, получившей 19 сентября кодовое название «Тайфун», подчеркивалось, что она должна непременно пройти удачно, в самое короткое время, до начала осенней распутицы и зимы. О том, какое значение Гитлер придавал фактору времени, говорит его требование к Гальдеру начать наступление в течение 8–10 дней, что было просто нереально: 2-я армия и 2-я танковая группа участвовали в боях за Киев, оставшиеся силы после продолжительных боев восточнее Смоленска не могли наступать без проведения перегруппировки, пополнения запасов и материальных средств. Требовала ремонта техника; в четырех танковых группах Восточного фронта в боеспособном состоянии находилось лишь 1586 танков. Для того чтобы все-таки начать наступление в намеченный срок, Гитлер приказал передать на фронт из резерва 2-ю и 5-ю танковые дивизии, предусмотренные для действий по плану на период после «Барбароссы». Тем самым были задействованы последние боеспособные резервы ОКХ, восполнять потери было уже нечем.
По замыслу германского командования группа армий «Центр» должна была тремя мощными концентрическими ударами трех танковых групп и трех полевых армий – из районов Духовщины, Рославля и Шостки – в восточном и северо-восточном направлениях расчленить оборону советских войск, окружить и уничтожить их в районах Вязьмы и Брянска и открыть путь к Москве. В дальнейшем действиями сильных подвижных группировок охватить советскую столицу с севера и юга и одновременно фронтальным наступлением пехотных соединений овладеть Москвой.