Войска 1-го Белорусского фронта приступили к непосредственной подготовке к проведению с утра 10 сентября воздушно-десантной операции. Оперативная маневренная группа фронта — 17-я танковая армия с 21.00 9 сентября совершает марш в район Полоцка. Балтийский флот начал проведение операций, оказывает содействие войскам фронта в наступлении, продолжает погрузку войск морского десанта на корабли и транспортеры.
«Южные» маневром сил с второстепенных направлений, массированными ударами авиации стремятся не допустить прорыва «Северных» в оперативную глубину. На направления действий ударных группировок «Северных» выдвигают оперативные резервы, а также противотанковые и специальные резервы. Одновременно продолжают развивать достигнутый успех на московском направлении.
1-й флот частью сил (подводными лодками) и авиацией нанес удары по кораблям и транспортам «Северных», сосредоточившимся у побережья острова Хиума, Сааремаа и в Таллинском заливе. Южная флотилия проводит постановку минных заграждений на подходах к Клайпеде, у побережья Земландского полуострова и в Гданьском заливе.
«Северные» на направлениях главных ударов прорывают армейский оборонительный рубеж «Южных». В течение 10 сентября проводят воздушно-десантную операцию и высаживают воздушно-десантную дивизию в районе Минска. 10–12 сентября вводят в сражение вторые эшелоны армий и оперативные маневренные группы фронтов: в 1-м Белорусском фронте 17-ю танковую армию. А затем отражают контрудары на каунасском, минском и гомельском направлениях. В районах юго-восточнее и восточнее Ржева под ударами «Южных» отошли на 40–60 км. В целях ликвидации прорыва «Южных» в район Волоколамска выдвигают оперативные резервы. В состав Центрального фронта передается армия из резерва ВГК. В районе Борисова развернулось встречное сражение между соединениями 17-й танковой армии (ОМГ фронта) «Северных» и армейским корпусом «Южных». ОМГ фронта с 17.00 11 сентября осуществляет маневр с целью переноса усилий в обход Минска с северо-востока. Балтийский флот во взаимодействии с 1-м Белорусским фронтом завершает морскую десантную операцию и высаживает морской десант на побережье Земландского полуострова. Войска десанта во взаимодействии с десантно-штурмовой бригадой и силами 1-го Балтийского флота к исходу 12 сентября овладевают западной частью Земланского полуострова и военно-морской базой Балтийск.
«Южные» в ходе оборонительной операции нанесли контрудары на каунасском, минском и гомельском направлениях. 11 сентября наносят массированные авиационные удары по действующим в тылу соединениям Оперативной маневренной группы 1-го БФ «Северных». Одновременно в район Борисова выдвигают резерв ГК на ТВД — армейский корпус.
