在7月的第二周，布琼尼就任西南战区司令的新职务，指挥西南和南方两个方面军，赫鲁晓夫是该战区军事委员会的政治委员。从此，不知是由于判断错误还是命运不佳，基尔波诺斯的西南方面军和秋列涅夫的南方方面军每况愈下。布琼尼在就任后约一周的时间里，便把基尔波诺斯指挥的两个主要的集团军，即部署在中央的穆兹琴科的第6集团军和波涅杰林的第12集团军，划归秋列涅夫指挥，两个方面军的分界线也北移了。这样做的理由并不完全清楚，但很可能是克莱斯特的攻势有分割西南方面军之势，因此，布琼尼要秋列涅夫负责第聂伯河右岸（以及第1装甲集群打进的楔子的南面）乌克兰的防御，而基尔波诺斯则集中力量防守基辅并负责对克莱斯特的左冀的作战。结果造成一些指挥上的混乱。莫斯科两次批准布琼尼向东撤退，但每次似乎批得都很勉强，因为撤退仅限于战术范围，并不能适应战争危局的需要。基尔波诺斯在判明德军的真正意图之后，立即令科斯坚科的整编第26集团军在基辅和切尔卡塞之间渡过第聂伯河向第1装甲集群的北翼发起强有力的进攻。这些进攻被德军第4军军长冯·施韦德勒指挥的数个步兵师所阻，未能制止克莱斯特的装甲兵向五一城挺进。8月2日，五一城失陷，第6、第12集团军的大部及第18集团军之一部，相当于大约二十个师，被围困在乌曼附近一个大的包围困中，失去了与东方的联系。苏军至8月8日停止抵抗，十万三千人被德军俘虏，其中包括两名集团军的司令和七个军部。德军缴获坦克三百余辆、火炮八百余门。秋列涅夫的南方方面军的残部陷在一面靠黑海海岸、一面靠罗马尼亚边界的一个大突出部上，这时已有被来自北面的德军攻势完全切断的危险。于是南方方面军迅速东撤，留下一些部队守卫奥德萨；留下的部队被编成一个独立的滨海集团军，由索弗龙诺夫指挥。乌克兰的苏军已被彻底打垮，虽然德军也有一些伤亡，至8月末，苏军已失去了它在第聂伯河西岸赫尔松、别里斯拉夫和第聂伯罗彼得罗夫斯克等三个最后立足点。
一些德军指挥官事后议论说，倘若克莱斯特的装甲部队再向东南方向进击或者进而渡过第聂伯河并沿河的左岸包抄过去，而将肃清乌克兰南部苏军的任务留给步兵，德军或许会取得更大的战果。这样大胆的运动固然有可能取得成功。但是另一方面，如果没有第1装甲集群近逼苏军后方，乌曼的胜利也是不可能的，再者，德军步兵师能否在行军速度上胜过苏军，无论如何也是值得怀疑的，因为苏军部队的行军耐力和机动性，即使在最困难的地形上，也是非常突出的。苏军丢弃了大部分重装备，没有重装备的拖累。再向东南进军，路途既遥远又迂回曲折，而北面的基尔波诺斯仍然是个劲敌。再者，克莱斯特也不大可能沿第聂伯河全线阻止大批苏军部队撤退。
在此期间，苏军最高统帅部一直在不顾一切地拼凑新的部队。西南方面军获得了十个新编师，南方方面军获得了十二个新编师，第26、第37和第38等三个新编的或整编的集团军已从内地调到第聂伯河。马利诺夫斯基指挥的新编第6集团军已在保卫第聂伯罗彼得罗夫斯克以北第聂伯河一线。
到此时为止，东线德军尽管遭到一些挫折，已完成了其任务的第一部分。德军没有打下列宁格勒，也未能与芬兰部队会师，很多敌人逃出了波罗的海和乌克兰地区，但德军已占领了奥尔沙…斯摩棱斯克陆桥，渡过了德维纳河，并已到达或越过了第聂伯河。他们正等待着元首下一步的命令。
希特勒一直打算先夺取列宁格勒，而后攻打莫斯科。他很早就认为应首先夺取整个乌克兰、顿涅次盆地乃至高加索，尔后再从斯摩棱斯克东进。6月30日，希特勒曾着重指出乌克兰和波罗的海在经济上的重要性。一周之后，他提议赫特的第3装甲集群从斯摩棱斯克向东北运动，以掩护李勃的北方集团军群的翼侧；而古德里安的第2装甲集群应向东南运动，进入乌克兰。希特勒的注意力集中在克里木，他把克里木看成是苏联用以轰炸普洛耶什蒂油田的一艘航空母舰。他认为，占领了克里木就可以使德军部队能越过刻赤海峡取捷径入侵高加索。7月19日，希特勒发布了第33号指令，命令中央集团军群只率步兵向莫斯科进军，因为它的装甲部队将分别派往北方和南方。四天之后，即7月23日，凯特尔遵照元首的命令，对策33号指令发布了一个非常乐观的补充命令，命令将赫特的第3装甲集群调到波罗的海，从翼侧包围列宁格勒，任务完成之后，再调回中央集团军群，做好东进至伏尔加河的准备，而赫普纳的第4装甲集群，将与其他部队一起撤回德国。古德里安的第2装甲集群将在乌克兰与克莱斯特的第1装甲集群会合。
在7月23日和26日两次会议上，哈尔德强调必须在秋天对莫斯科发动决定性的突击，因为他本人认为希特勒所提的列宁格勒和乌克兰两个目标在重要性上只是第二位的，并且认为元首的计划最终将使德军陷入阵地战。哈尔德自己已开始对战争的目的和方针产生了怀疑，但为时已晚。希特勒又有了新的主意：他允许包克的中央集团军群在其装甲部队调走之后转入防御，不再使用步兵打向莫斯科，但仅限于此。与此同时，第2、第3装甲集群将暂时撤回进行休整。包克一直极力主张中央集团军群保留其装甲集群，并尽早向莫斯科进军，并在这一点上，得到了古德里安和赫特的大力支持。8月4日至6日，元首视察中央集团军群和南方集团军群司令部，听取集团军群和装甲集群司令官的意见，这些司令官都建议立即恢复对莫斯科的攻势。这一建议与希特勒的意见不符，他拒绝接受他们的建议，并给他的将军们大讲了一通战争的经济学。于是哈尔德试图要约德尔直截了当地回答元首的直接目标到底是军事征服还是经济开发，结果得到的回答是，元首认为两者皆是战争的目的，两者同等重要，不分先后。8月12日，凯特尔签署了一项对第34号指令的补充命令，进一步肯定了在歼灭中央集团军群两翼的敌重兵集团之后，将调用中央集团军群的装甲部队向列宁格勒、克里木、哈尔科夫、顿涅次盆地及高加索发起进攻的意图。其中还特别指出要歼灭基辅以北普里皮亚特沼泽地的敌军集团（这一向是指苏军第5集团军，但事实上也包括苏联其他一些军团）。
8月18日，勃劳希契和哈尔德作了最后一次尝试，表示支持直接攻打莫斯科的意见。他们向希特勒呈送了一份备忘录，阐明了他们的论点。三天后，希特勒又以备忘录作答，拒绝了他们的意见，并责备勃劳希契，说他没有真正负起指挥德国陆军的职责，而是过多地为集团军群司令官们的意见所左右。哈尔德大为愤慨，于是向勃劳希契建议他们一同辞职，但这位总司令对此建议并不热心。
在中央集团军群战线上，古德里安第2装甲集群所属的施韦彭堡的第24装甲军与魏克斯的第2集团军一起，已在南翼与位于斯摩棱斯克与基辅之间哥美耳地区的F·I·库兹涅佐夫的中央方面军的两个集团军进行歼灭战。古德里安由北向南运动，事实上已接近从普里皮亚特河威胁伦斯德特翼侧的基尔波诺斯西南方面军的后方，而希特勒的意图是让第2装甲集群继续南下进入乌克兰。8月23日，古德里安被召到中央集团军群司令部与哈尔德磋商。古德里安对他的装备和人员情况是否能在乌克兰东部进行一次战役之后及时赶回斯摩棱斯克地区并在入冬之前向莫斯科进军表示怀疑，而这正是哈尔德想要听的调子。包克的观点也是如此。于是在这位集团军群司令官的建议下，古德里安与哈尔德乘飞机回腊斯登堡向元首面陈上述意见。根据古德里安的会议记录，他的意见遭到希特勒及其左右的共同反对（当时在场的有凯特尔，约德尔和施蒙特），他说他对第二天哈尔德在听他的报告时勃然大怒感到大为震惊和痛心。哈尔德8月24日星期天晚上写的日记，说法却有所不同，他写道，古德里安为希特勒的论点所完全说服，并且同意了他们的意见，他决心要做给元首看看，他（古德里安）是能为他人所不能为的英雄好汉。显然，正是这个一百八十度的大转弯激怒了哈尔德。希特勒就这样以离间手段，用古德里安这杆“枪”，又一次斗败了哈尔德和陆军总部。于是德国的打击力量被转向南北两方，而不是向东攻打莫斯科。
与此同时，在莫斯科，斯大林也与他的一些主要将领发生了意见分歧。瓦杜丁已卸去第一副总参谋长的职务，就任西北方面军的参谋长，第一副总长的职务由华西列夫斯基所取代。7月29日，在总政治部主任麦赫利斯参加的一次会议上，据朱可夫自己说，他曾建议基尔波诺斯的西南方面军从第聂伯河一线撤退，即使要放弃基辅也在所不惜。这使斯大林大为愤怒，与会者也大嚷“胡说！”朱可夫提出辞去总参谋长的职务，众人顿时抓住话柄驳斥说，斯大林没有他（朱可夫）也一样能行，这意味着要把病中的沙波什尼科夫再召回来躺在床上当总长。于是，朱可夫离开总参谋部到预备方面军任职，而沙波什尼科夫从西战区回来再一次就任总参谋长。不过朱可夫还是大本营的成员。
施韦彭堡的第24装甲军向斯塔罗杜布和哥美耳地区的运动以及歼灭和击溃库兹涅佐夫的中央方面军的师团，都被克里姆林宫看成是从南翼包围铁木辛哥的西方方面军和预备方面军的一种努力。这两个方面军一前一后掩护从西部接近莫斯科的道路。苏军最高统帅部对希特勒放着近在眼前的莫斯科不打而把装甲部队派往南北两翼的这种不合逻辑的意图未能理解，这也是很难怪的。8月14日，用彼得罗夫的第50集团军和戈卢别夫的第13集团军匆促组成了一个新的布良斯克方面军，司令员是叶廖缅科。被歼灭的原中央方面军的残部也划归该方面军指挥。布良斯克方面军的任务是掩护莫斯科防区布良斯克暴露的翼侧。与此同时，由于古德里安的第2装甲集群（当时由施韦彭堡的第24和莱梅尔森的第47装甲军组成）继续南下，布良斯克方面军和预备方面军的第43集团军于8月底奉命向罗斯拉夫尔和斯塔罗杜布方向出击，准备进攻古德里安的东翼侧。
9月7、8两日，哈尔德在南方集团军群司令部安排联合作战计划的各项细节。这项作战计划的目标是夺取基辅，歼灭基辅…第聂伯…迭斯纳河曲之敌。有南方集团军群和中央集团军群两个单位参加。古德里安的第2装甲集群将从斯塔罗杜布继续向南挺进，插向罗姆内和朴里卢基，而中央集团军群魏克斯的第2集团军将从哥美耳向南运动，掩护古德里安的右翼。南方集团军群施蒂尔普纳格尔的第17集团军将把苏军部队牵制在切尔卡司以北第聂伯河的下游，并在河对岸克烈缅楚格附近占领一个桥头堡。克莱斯特的第1装甲集群将从这个桥头堡向北推进，与古德里安的先头部队在罗姆内和洛赫维策地区会合。这些装甲攻势将把他们西面大约六个苏联集团军切断在大河曲一带。与此同时，赖歇瑙的第6集团军将向东运动，渡过第聂伯河和迭斯纳河，进入基辅，并开始歼灭这一大批被包围之敌。
8月19日，波塔波夫的第5集团军在赖歇瑙的第6集团军的强大压力下已从科罗斯田退到第聂伯河。苏军最高统帅部命令不借一切代价守住基辅和第聂伯河一线。然而，南进的古德里安的第2装甲集群和魏克斯的第2集团军已从北面渡过迭斯纳河，在V·I·库兹涅佐夫的第21和波德拉斯的第40集团军之间已经出现了缺口，他们再也不能阻止德军的前进。德军第6集团军向东运动，先渡第聂伯河，接着又在奥斯捷尔渡过迭斯纳河，从西面牵制波塔波夫的第5集团军和弗拉索夫的第37集团军。叶廖缅科曾满怀信心地向斯大林保证，说他能阻止古德里安的南下。可是他的布良斯克方面军以十个步兵师和若干坦克对德第2装甲集群翼侧进行的反突击未能奏效。参加这次进攻的戈卢别夫的第13集团军急速东撤；由于撤得太快，失去了与第40和第21集团军的联系。由原中央方面军残部重新组成的第21集团军调出布良斯克方面军归西南方面军指挥。
至9月9日，德军按计划已取得很好的进展。克蒂尔普纳格尔的第17集团军已渡过第聂伯河，克莱斯特正准备北上在基辅以东约一百五十英里处的苏军后方与古德里安会合。在苏军西南战区司令部，布琼尼和赫鲁晓夫此时察觉到他们处境的危险。据赫