Контрудар войск 9-й немецкой армии советскими войсками был отбит, но больших успехов добиться не удалось. Правда, командующий армией генерал-полковник Модель 16 августа направил своему непосредственному начальнику – командующему группой армий генерал-фельдмаршалу Клюге чуть ли не ультиматум: «9-я армия почти разгромлена, ей необходимы еще три дивизии подкрепления. Если их не предоставят, ответственность за последующие события целиком ляжет на командование группы армий». Необходимые подкрепления Моделю были предоставлены.
13 августа вступили в операцию части 33-й армии, но из-за переноса начала наступления с 9 августа фактор внезапности был утрачен: «противник успел вывести из-под удара основную массу людей и техники и подбросить резервы», и наступление сразу не задалось.
По всему фронту наступления советских войск шли ожесточенные кровопролитные бои, осложненные погодными условиями. Так, например, штурмовая группа 243-й стрелковой дивизии 30-й армии, овладев деревней Копытиха, отразила 14 контратак противника, сама 8 раз переходила в атаки. По воспоминаниям бывшего начальника оперативного отдела штаба 139-й стрелковой дивизии, воевавшей в августе в составе 30-й армии, подполковника А. Копина, «бои велись за каждую высотку, перелесок, отдельный дом, сарай, складку местности. Все это гитлеровцами было приспособлено к длительной обороне, к сопротивлению… Наблюдались случаи, когда при захвате вражеских дзотов были обнаружены прикованные к пулеметам немецкие солдаты – штрафники-смертники».
Лишь в 20-х числах августа удалось добиться некоторых успехов: соединения 30-й армии Калининского фронта 21 августа, наконец, освободили злополучную д. Полунино и подошли к окраинам Ржева, части 29-й армии вышли к Волге между Ржевом и Зубцовом. 23 августа дивизии 31-й армии Западного фронта совместно с частями 29-й армии освободили Зубцов, а части 20-й и 5-й армий уничтожили кармановскую группировку врага и освободили Карма-ново.
Как уже говорилось выше, 23 августа – день зримых успехов – считается отечественной историографией днем завершения Ржевско-Сычевской операции (схема 23 показывает результаты, достигнутые к этому дню). С полной ответственностью утверждаем, что в материалах фронтов и армий, кроме 5-й, приказов о переходе к обороне в это время нет. Армии, которые участвовали в операции, датируют ее августом – сентябрем 1942 г. С 25 августа к обороне перешли лишь наступавшие соединения и части 5-й армии, хотя она и потом вела частные наступательные операции. Утверждение, что после 23 августа «противостоящие стороны активных боевых действий не вели», не соответствует действительности. Наступление продолжалось с не меньшей, чем до 23 августа, силой. До середины сентября западнее Зубцова, а вокруг Ржева до начала октября продолжались жесточайшие бои при активных наступательных действиях советских войск. Немецкие источники окончание летнего сражения за Ржев относят к середине октября.
В журнале боевых действий Калининского фронта за 23 августа 1942 г. записано: «Командарм 30 решил перейти в наступление… с задачей во взаимодействии с 29 армией уничтожить Ржевскую группировку противника и овладеть Ржев». После некоторой перегруппировки в 5.30 утра 24 августа после артиллерийской подготовки и удара с воздуха возобновили наступление севернее и восточнее Ржева части 30-й, а южнее – части 29-й армий. Генерал Х. Гроссман, командир 6-й пехотной дивизии, в те дни оборонявшей Ржев, писал: «В то время как на юге Восточный фронт достиг Кавказа и на Эльбрусе развевался германский военный флаг, у Ржева 24 августа было днем большого сражения».