За день 108-я танковая дивизия потеряла 1 танк KB, 11 танков Т-34, 8 танков Т-40. К 1 сентября 108-я танковая дивизия была окружена и последующие бои вела в окружении. В течение дня дивизия вела тяжёлый оборонительный бой, потеряв 4 Т-40 и 7 Т-34, авиацией было уничтожено 5 орудий. Самым страшным врагом танков была артиллерия, а самым страшным врагом артиллерии стала авиация. Оснащению советских дивизий сильным противотанковым артиллерийским полком немцы противопоставили массированные удары с воздуха по позициям орудий. Не причиняя заметного вреда танкам, авиабомбы были смертельно опасны для расчётов орудий. Выбивая орудия, противник прокладывал себе дорогу к уничтожению танков в дуэли с собственными противотанковыми пушками и танками. 2 сентября бои продолжились, 108-я танковая дивизия, находясь в окружении, продолжила оборонительный бой. В этот день было подбито 6 танков Т-34 (из них три сгорело) и 2 орудия. 3 сентября интенсивность боёв снизилась, потери составили всего два 76,2-мм орудия. В ночь с 3 на 4.9.41 г. вследствие исхода боеприпасов и горючего в частях дивизии было решено идти на прорыв. К этому моменту 108-я танковая дивизия насчитывала 2 танка KB, 8 танков Т-34, 6 танков Т-40, 10 бронеавтомобилей, 7 орудий, батальон мотопехоты. Лидировал прорыв передовой отряд в составе стрелковой роты, взвода танков Т-34, двух 76-мм орудий. За ним одной колонной следовали главные силы впереди танки, затем пехота, артиллерия, бронемашины,
танки Т-40 и для прикрытия треть стрелковой роты. Танки с мотопехотой прошли оборону немцев беспрепятственно. Второй эшелон (артиллерия, автотранспорт с ранеными, пулемёты, миномёты и две стрелковые роты прикрытия) был встречен огнём, но энергичным наступлением противник был отброшен. Потери дивизии в ходе прорыва были сравнительно небольшими 3 бронемашины, 4 танка Т-40, 20 человек убитыми и ранеными. 4 сентября немцы настигли отходящую дивизию, уничтожили отставший транспорт с ранеными, часть орудий и их средства тяги. В походе через Брянский лес вследствие отсутствия горючего и неисправностей оставлено четыре танка Т-40, один Т-34 и две бронемашины. Дивизия вышла в составе: 17 боевых машин (2 танка KB, 7 Т-34, 2 Т-40, 3 БА-10, 3 БА-20), 3 76-мм орудия, 8 зенитных орудий и 1200 человек личного состава. Полностью сохранены все тылы дивизии.
Суммарные потери 108-й танковой дивизии в ходе танковых боёв в районе Трубчевска составили: 500 человек убитыми и ранеными; 3 танка KB, 20 танков Т-34, 30 танков Т-40, 10 бронеавтомобилей; 30 орудий; 60 транспортных машин.
Как мы видим, вместо прорыва и рывка по тылам наступающей танковой группы 108-я танковая дивизия была вынуждена вести тяжёлые оборонительные бои, вскоре выродившиеся в окружение и прорыв из него.
Прекращение наступления 3-й армии позволило Г. Гудериану 7 сентября снять 17-ю танковую дивизию и 29-ю моторизованную дивизию с этого направления и перебросить их против 13-й армии Брянского фронта и частично против 40-й армии Юго-Западного фронта. Оставшаяся против 3-й армии 18-я танковая дивизия немцев вела сдерживающие бои и постепенно отходила на запад за р. Судость.
13-я армия Брянского фронта начала наступление согласно плану, 3 сентября, в направлении на Новгород-Северский, имея против себя части XXXXVIII и частично XXIV моторизованных корпусов 29-ю моторизованную дивизию, 3-ю танковую дивизию, моторизованный полк «Великая Германия».
К 7 сентября войскам 13-й армии удалось оттеснить противостоящие немецкие части за Десну почти на всем фронте за исключением района Новгород-Северский. Однако 8 сентября в район Шостка начали прибывать рокированные с фронта 13-й армии части 17-й танковой дивизии. Сопротивление противника возросло, а наступательные возможности 13-й армии не увеличились. 9 сентября наступление продолжалось.
Соответственно, потери 141-й танковой бригады 3-й армии составили: 80 человек убитыми и ранеными; 1 танк KB, 4 танка Т-34, 19 танков БТ.
В итоге боёв с 2 по 10.9 войска Брянского фронта силами 3-й и 13-й армий слегка потеснили противника, достигнув рек Судость и Десна.
Не добилось сколь-нибудь заметных результатов и левое крыло наступления Брянского фронта. Дестабилизирующим фактором в действиях армии был нажим со стороны тягучих пехотных соединений 2-й армии Вейхса. Уже с 31 августа войска левого фланга этой армии (23-й и 66-й стрелковые корпуса) ощущали непрерывный нажим наступающих с запада четырех немецких дивизий 2-й армии. Войска правого фланга (67-й стрелковый корпус) 2 сентября попали под фланговый удар немецкой моторизованной дивизии СС «Райх», 1-й кавалерийской дивизии и начали отход. 4 сентября, когда в полосе 3-й и 13-й армий начались упорные наступательные бои, войска 21-й армии уже отступали на юг. Сам замысел операции Брянского фронта терял всякий смысл. Не решив ни одну из поставленных Ставкой задач, фронт А. И. Ерёменко тем не менее оказал существенное влияние на обстановку на правом крыле Юго-Западного фронта. Уже 31 августа Ф. Гальдер констатировал: