西南战线和南部战线的部分被分割并包围在基辅的六个不相连的地区。位于Zolotonosha 以北20-30 公里的第26 集团军于9 月24 日投降,位于基辅东南40-50 公里的第37 和第26 集团军于9 月23 日投降。 23日,驻扎在皮利亚金以东的第5集团军投降,驻扎在基辅东北10至15公里处的第37集团军于9月21日率先投降并缴械。驻扎在亚戈丁地区的集团军一直坚持到战斗结束,于9月26日被全歼。

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由于合围圈并未完全封闭,有至少2万多官兵得以从合围圈的缝隙中突出重围。

9月20日,西南方面军司令基尔波诺斯上将、军事委员会委员布尔米斯坚科和参谋长图皮科夫少将在突围战斗中阵亡,第5集团军司令波塔波夫坦克兵少将被俘,部队开始陷入混乱,各自为战。1941年9月26日,西南方面军基本被歼,伤亡超过70万人,其中被俘超过65万余人。

9月27日,铁木辛哥元帅接替指挥西南方面军余部(第40、第21、第38、第6集团军),撤退到别洛波利耶、希沙基、克拉斯诺格勒一线,构筑工事,组织坚固防御。

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