Однако немцам не удалось в полной мере использовать оборонительные рубежи, оборудованные на подступах к городу. Стремительное продвижение 3-го гвардейского механизированного корпуса и передовых отрядов армии, уже 7 июля прорвавшихся на окраины Вильнюса, лишило возможности противника вести оборонительные бои в полевых условиях и вынудило его к тяжелым уличным боям. В то же время выход 8 июля правого фланга 72-го стрелкового корпуса северо-западнее Вильнюса на рубеж Подберезье, западнее Реша, и перехват частями 65-го стрелкового корпуса всех путей, идущих из города на юго-запад и запад, изолировали вражескую группировку и нарушили возможность ее взаимодействия с войсками, оборонявшимися на остальном фронте.
9 июля левофланговые части 72-го стрелкового корпуса (215-я стрелковая дивизия), продолжая бои в северной и северо-западной частях города, вышли непосредственно на северный берег р. Вилия западнее Вильнюса. Одновременно 97-я стрелковая дивизия 65-го корпуса переправилась в районе Понары на северный берег реки. В результате этого немецкий гарнизон оказался окруженным. В тот же день части 72-го и 65-го стрелковых корпусов, действуя совместно с 3-м гвардейским механизированным корпусом и сжимая противника с севера, востока и юга, овладели всей северной, восточной и южной частями города. Части 5-й гвардейской танковой армии еще накануне захватили железнодорожную станцию и аэродром.
Бои продолжались в центре города и в западной его части.
Чтобы оказать помощь окруженным в районе Вильнюса войскам, немцы в ночь на 9 июля сняли с других участков фронта севернее Вильнюса группу до полка мотопехоты со 150 танками и самоходными орудиями и бросили ее на Мейшагола и Евье с задачей прорвать кольцо окружения. Одновременно вражеская авиация стремилась нанести бомбовый удар по боевым порядкам наших войск и по переправам через реки Вклейка и Вилия. В течение 9-го, 10-го и до половины дня 11 июля шли ожесточенные бои в районе Мейшагола. 63-я и 277-я стрелковые дивизии 72-го корпуса, заняв оборону на рубеже Подберезье, Шведы, отбивали атаки противника. В помощь им были выдвинуты противотанковая истребительная бригада и полки самоходной артиллерии.
Обстановка, создавшаяся в связи с подтягиванием немцами новых сил на вильнюсском направлении, требовала немедленного вывода подвижных соединений из города и развертывания главных сил 5-й армии севернее р. Вилия. 9 июля командующий войсками 3-го Белорусского фронта генерал армии И.Д. Черняховский приказал для окончательного уничтожения вильнюсского гарнизона немцев и овладения городом оставить две дивизии; основными же силами 5-й армии с утра 11 июля перейти в наступление с задачей разгрома мейшагольской группировки противника. 3-й гвардейский механизированный корпус, переданный с 24 часов 9 июля в оперативное подчинение командующего 5-й армией, было приказано переправить на северный берег р. Вилия и сосредоточить северо-западнее Реша для удара на Мейшагола. 5-я гвардейская танковая армия также была выведена из Вильнюса и сосредоточилась в районе Рудзишки, Ландворово в готовности для действий в обход Мейшагола с юго-запада.
