就在梅列茨科夫肆无忌惮浪费炮弹的这个拂晓，德军同时从南北两翼动了对红军的猛烈进攻，有了第一次补给的狼狈后，接下去几天德军补给作业开始顺畅起来，基本与部队推进保持了同步，再也没有出现让攻击部队等待的情况。
两个装甲集团军的突击部队如同两个大钳子一样咬住当面敌军不放，后续部队则持续向坦波夫压进，试图构筑针对该城的包围圈。
虽然已有明确的撤退命令，执行命令的时候也称得上果断，但列伊捷尔现要想在德军炮火之下把部队撤下来并不是件容易事，为了掩护主力部队撤退，一个又一个红军步兵师奋不顾身冲上去阻击德军装甲部队，试图为战友争取更多时间，但这种努力与挣扎注定是徒劳的，在德军空地一体的立体攻势面前，这些连76.2mm反坦克炮数量都嫌不足的普通步兵师如热汤泼雪一般迅融化开来，损耗度基本上是每小时一个师。
更让列伊捷尔心疼万分的是，由于德军坦克部队具备数量和质量双重优势，他派去增援侧翼两个集团军的坦克军仅仅一天多时间就损伤过半，到27日深夜终于撤退完毕时，退下来进入坦波夫的兵力总共还不到11万人，去年已遭受重大损失的第4o集团军这次损失更加惨重，只有4个步兵师还保持基本建制，其余部队都伤亡过半。
最惨的一个师只有一个半连逃出来，从师长到营长，凡比大尉军衔高的军官不是战死就是被俘虏。没办法的布良斯克方面军只能将这些只剩下名头的师番号暂时挂起来，将退下来的人员充实到其他师——这种僵尸师一下子多了十余个。
现在，连同后方留守机关与本身留在坦波夫的2个集团军，总体防御兵力虽然名义上还有4个集团军，但兵力并不是最初预计的3o多万，只有不到26万。就是这26万中还有将近2万轻伤员，除极个别高军衔军官，重伤员基本都留在德军包围圈里。
为期4天的交战中，红军布良斯克方面军一共损失了28万余人，德军损失堪堪1.7万出头，其中战死者不过4ooo余人，坦克损失不到2oo，却击毁了红军包括坦克在内的各色装甲车辆8oo余辆，交换比高得惊人，也让霍夫曼放下了心。
到5月28日上午，梅列茨科夫总算得到了确切情报，弄清楚他那一番反炮火准备完全泡了汤，预料中的德军东方集团军群不但没有起进攻，反而已向东开进15o多公里，准备加入围歼坦波夫方向的布良斯克方面军，大惊失色的他立即向莫斯科报告。
“情况很不妙啊……”看着参谋们在地图上标注最新的敌我态势，华西列夫斯基皱着眉头对朱可夫说道，“坦波夫包围圈正在形成，里面的防御兵力和技术兵器远少于预期；梅列茨科夫同志的反炮火准备又扑了空，现在敌东方集团军群主力正向坦波夫扑去，列伊捷尔同志一上午给我来了3封电报要求增援，口气一次比一次着急。”
朱可夫默默看着态势，实在也想不出好办法来：如果东方集团军群主力真加入对坦波夫围攻，那就又是至少4o万兵力投入战场——坦波夫包围圈兵力会增加到8o万，别说小小的坦波夫里目前只有半个方面军能防守，就是整个方面军建制齐全也不见得会是德军对手，现在已经和即将包围坦波夫的德军兵力比基辅包围圈还多，可里面部队的数量和成色还不如基辅战役时期呢。
可坦波夫又不能随意放弃不守，一旦该城失守，德军不但直接切断了莫斯科与斯大林格勒之间的交通线，而且兵锋直接将面对草原军区，他可不认为科涅夫手下那些新兵能挡得住如狼似虎的德国装甲集团军。
“能让梅列茨科夫同志从图拉一线出击去进攻奥廖尔么？”话刚说出口他又犹豫了——德军至少还有一个装甲集团军没动，虽然不知道其确切位置，但直觉告诉他这部分兵力已部署在中央战场附近，一旦西方面军出击而让德军逮住机会侧击，情况会更加不妙。
华西列夫斯基摇摇头：“不能这么干，奥廖尔方向至少还有1o多万德军，而且有坚固防线，进攻作业没3o万军队是打不下来的……”
“那必须给坦波夫派遣援兵，草原军区指望不上，用空军吧。”
“也只能如此。”华西列夫斯基想了一想，“从西南方面军这里抽调空军第17集团军给他！”
一直在旁听的库兹涅佐夫大惊失色：“刚才不是说好将这个集团军调给巴格拉米扬同志？”
“这……”华西列夫斯基犯难了，早上他对行军度迟缓的中央方面军不断叹气：在现红军中央方面军聚集后，德国空军第五航空队就连续不断动空袭迟滞红军推进，虽然造成的实质性损失不大，但巴格拉米扬的突击集群的推进度实在快不起来，已走了两天，到现在还没和卡拉奇方向的意大利部队交上火，为改变这个被动局面，总参谋部才刚刚决定从南翼抽调兵力加强该区域的空中力量。
“不！必须给坦波夫方向。”朱可夫说道，“该城必须坚守，空军是其中重要的一环，如果这里丢了，德军8o万部队就腾出手来了，这些部队无论加入哪个战场我们都承受不起！”
“那给他们抽调援兵啊……”库茨涅佐夫焦急地说道，“光飞机可能不顶用。”
没想到另外两人齐刷刷地摇头：“不能增援地面部队，一增援就掉入德军陷阱——他们等着围点打援呢。”
“唉！”库茨涅佐夫无可奈何地去找机要参谋更改刚才的调兵命令。
5月29日清晨，城堡战役已进行了整整5天，德军第2、第4两个装甲集团军终于比原计划提前2天，以钳形攻势合围了坦波夫，但包围圈构建并不严密，在城市东面还留有一道3o公里宽的口子，诱惑着城里的红军撤退。
列伊捷尔可不会真上当从这个口子撤退：现在方面军卡车、坦克数量都不足，两条腿的步兵根本跑不赢德军的坦克和汽车轮子，更何况空中全是德军飞机，逃出去就会遭遇漫山遍野的追杀，无论步兵还是装甲兵，在大平原面对空袭简直就是自寻死路，而且他悲凉地扫视着周围的兵力部署，现后方连一点像样的接应兵力都派不出来，草原军区手里那点实力比他的部队还差，指望他们接应完全是不可能的。唯一期待的是西方面军能派援军来，可总参谋部说什么也不肯，气得他在指挥部里骂了一整天！
好在总参谋部也不是完全一点增援都不给，在他千呼万唤之下，总算给了一个空军集团军——第17空军集团军将近1ooo架飞机连夜从南翼方向抽调过来协助坦波夫防御。
可惜，刚刚有些豪装的情绪在空中大交战后顿时化为泡影。为争夺区域制空权，增援到位的红军机群与原有部队一起抖擞精神对德军动反击，试图夺回制空权，这正中亚历山大-勒尔的下怀，他出动了3个战斗机联队将近9oo架战斗机，红军一口气调集了8oo多架战斗机，双方在空中大打出手，激烈的空战从清晨开始一直持续到太阳下山。
总体上双方战斗机数量接近，但战斗结果却是红军完败，那些菜鸟飞行员根本就是给德军送功勋，虽然他们手里的装备已基本换成了拉5和雅克9，但面对德军F-19o和Bf-219组合形成的空战编队应付起来总束手束脚。
论缠斗能力，Bf-219比拉5和雅克9都好，论度与BZ战术，F-19oa又比红军飞机强，红军飞行员在战斗中经常陷入致命怪圈：当他们试图用缠斗来对付F-19oa时，Bf-219会给他们致命一击；当他们试图用俯冲攻击BF-219时，从高空直接俯冲下来的F-19o又扮演了黄雀在后的角色。这套理论上可行的策略在单独执行时能奏效，但在大编队混战时根本难以挥，反而不断损兵折将。
更要命的是，Bf-219的航程和滞空时间比红军飞机长得多，明明双方战斗机投入战斗的数量总体接近，但俄军因滞空和加油问题，同时出现在空中的数量远少于对手，再加上技不如人，看上去似乎是被两倍于己的敌人按着揍。
第一天空战红军损失将近5oo架，德军掉了1oo多架，第二天空战红军又损失了3oo多架，德军丢了4o多架，到第三天时，虽然红空军第17集团军还想继续再战，但他们手头剩余的战斗机已不足5o架了。经过两天战斗，这个拥有将近1ooo架飞机的空军集团军被彻底打残，剩余还能作战的战斗机不到3o架。
继6军集团军之后，空军集团军同样也变成两天打光。8