斯摩棱斯克市区虽然陷落了，但苏军的抵抗并没有就此停止。在斯摩棱斯克以东的广阔地区，苏军仍在利用一切有利地形，节节抵抗，迟滞着德军的进攻。更重要的是，与明斯克战役那种全线崩溃、主力被成建制歼灭的惨状不同，在斯摩棱斯克战役中，苏军虽然也付出了巨大的代价，节节败退，但其主要的作战编队并没有被完全打散，战线也并没有彻底崩溃。他们边打边退，仍在不断地消耗着德军的有生力量，也为后方的战略预备队的集结和部署，争取了宝贵的时间。
就在斯摩棱斯克市区激战正酣、德军主力继续向东推进的时候，苏军统帅部也开始尝试着组织一些局部的反击，试图稳住战线，甚至夺回一些失地。其中，发生在7月底至8月初的亚尔采沃和叶利尼亚地区的战斗，就让一向顺风顺水的德国人，第一次尝到了被“反咬一口”的滋味。
亚尔采沃位于斯摩棱斯克东北方向，是德军霍特第3装甲集群继续向莫斯科方向推进的关键据点。为了拔掉这个钉子，苏军西方面军集中了几个步兵师和坦克旅，对亚尔采沃地区的德军发动了反击。
而更让德军感到头疼的，是位于斯摩棱斯克东南方向的叶利尼亚地区。古德里安的第2装甲集群在占领叶利尼亚后，形成了一个向东突出的、深入苏军防线的突出部。这个突出部，像一把尖刀插在苏军的胸口，但也因为其三面受敌，侧翼暴露，成了一个极易遭到反击的薄弱环节。
刚刚从远东调来、接手指挥预备队方面军（后改为预备役方面军）的格奥尔基·康斯坦丁诺维奇·朱可夫大将（此时他还不是元帅），敏锐地抓住了这个战机。他力排众议，集中了第24集团军等部队，对叶利尼亚突出部的德军发动了苏德战争爆发以来第一次真正意义上的、有计划、有组织的“主动攻坚作战”！
战斗从7月30日开始，打得异常激烈和残酷。苏军的炮兵，在夜间为了提高射击精度，甚至会派侦察兵偷偷摸到德军阵地前沿，把雪松树干（或其他醒目的标记物）插在地上，作为夜间炮击的瞄准参照点。这种土办法，虽然原始，但在当时缺乏先进观测器材的情况下，也确实起到了一定的作用。
苏军的步兵和坦克，在猛烈的炮火支援下，一次又一次地向叶利尼亚突出部的德军阵地发起冲击。德军在突出部内的部队（主要是党卫军“帝国”师和部分国防军步兵师）也进行了顽强的抵抗，双方围绕着几个关键的村庄和高地，展开了反复的拉锯战。
经过近一个月的浴血奋战，到了8月底9月初，苏军虽然付出了巨大的伤亡，但最终还是成功地将德军从叶利尼亚突出部挤了出去，收复了这片失地！这是苏军在卫国战争初期，第一次通过主动进攻，从德军手中夺回了重要的战略据点！德军党卫军“帝国”师等精锐部队，在叶利尼亚遭受了重大损失，甚至出现了“全师撤出战斗线进行休整”的情况，这在“巴巴罗萨”行动开始以来，还是头一遭！德国人第一次真真切切地感受到了，苏联红军这头“北极熊”，虽然挨了几记重拳，但远没有到任人宰割的地步，它还会反击，而且咬起人来也挺疼！
叶利尼亚战役的胜利，虽然在整个斯摩棱斯克会战的全局中，可能只是一次局部性的胜利，但其战略意义和心理影响却非常巨大。它不仅暂时稳定了莫斯科方向的战局，迟滞了德军的进攻步伐，更重要的是，它极大地鼓舞了苏军的士气，也让斯大林和苏军最高统帅部看到了，通过积极防御和果断反击，是有可能阻止甚至击败德军的！
但斯摩棱斯克的陷落和叶利尼亚突出部的激烈战斗，像一盆盆冷水，把克里姆林宫里那些还沉浸在“敌人很快就会被打垮”的乐观幻想中的人们，给彻底浇醒了。斯大林本人，也从最初的震惊、愤怒和一度的消沉中，逐渐恢复了冷静和理智。他终于意识到，这场战争，绝不是一场可以轻松取胜的“武装游行”，而是一场关系到苏维埃国家生死存亡的殊死搏斗！他必须放弃幻想，准备进行长期的、艰苦卓绝的抵抗！ “不能再被动等待了！”这成了他内心最强烈的声音。
也正是在这个危急关头，格奥尔基·康斯坦丁诺维奇·朱可夫，这位在苏芬战争后因对军队训练和战备问题直言不讳而一度受到排挤、但在诺门罕战役中展现出卓越指挥才能的将领，开始真正走上了历史的前台。
斯摩棱斯克战役期间，面对西方面军濒临崩溃的危局，斯大林紧急将时任总参谋长的朱可夫派往西方面军，实际上是赋予了他直接调整和指挥该方向作战的权力。这是朱可夫在卫国战争中，第一次直接主持如此大规模的战略兵力调动和防御部署。他以其果断、冷静和专业的军事素养，迅速稳定了濒临崩溃的战线，组织起了一系列有效的阻击和反击行动（包括叶利尼亚攻势），虽然没能完全阻止德军的推进，但却极大地消耗了德军的有生力量，迟滞了其进攻莫斯科的步伐。
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