Немцы к тому времени захватили плацдарм на Западной Двине, с которого развивали наступление силами 7-й и 12-й танковых дивизий Вермахта. 129-я стрелковая дивизия должна была в числе других, остановить наступление Вермахта на Смоленск. Соединение прикрывало Смоленск с севера. Уже 14 июля после ожесточенных боев, дивизия попала в окружение, так как танковым частям Вермахта удалось прорвать фронт, обороняемый соседними дивизиями РККА. Большая часть дивизии из окружения вышла успешно вместе со своим командиром генералом Городнянским.
Весь 34-й СК отходил в район Смоленска, южная часть города уже была захвачена врагом. Здесь соединение было переподчинено командующему 16-й армией генерал-лейтенанту Лукину.16 июля 1941 года 129-я стрелковая дивизия представляла собой сборную солянку, помимо 457-го сп, в ней был 343-й сп (из 38-й СД), батальоны из 46-й и 162-й СД. Именно этот сборный отряд стал именоваться в штабных сводках 129-й стрелковой дивизией. 518-й стрелковый полк остался севернее Смоленска и вошел в состав 46-й СД.
17 июля 1941 года 129-я стрелковая дивизия принимала участие в штурме Смоленска. Атака наших войск имела короткий успех, но в итоге была отбита. При этом наши войска окончательно были выбиты из северной части города. 18 июля 1941 года 129-я стрелковая дивизия совместно с 158-й и 152-й СД повторила свою атаку. В итоге ожесточенных кровопролитных боев противника удалось оттеснить в южном направлении и выйти к аэродрому.
Отмечу, что наши войска в районе Смоленска испытывали острый недостаток в боеприпасах. Дело в том, что 16 июля 1941 года 7-я танковая дивизия Вермахта прорвалась в район Ярцево и перерезала железнодорожную магистраль и шоссе Москва – Минск. Снабжение 16-й и 20-й армий осуществлялось исключительно по переправам через Днепр в районе Ратчино и Соловьево. Люфтваффе неоднократно уничтожала наведенные понтонные мосты, но наши героические саперы восстанавливали переправы. Естественно снабжение только автотранспортом без железнодорожных перевозок не покрывало нужд войск. С продовольствием дело обстояло еще хуже.
К исходу 22 июля 1941 года войскам под руководством генерала Городнянского удалось выйти к северным и северо-восточным окраинам Смоленска, где они были остановлены. До 27 июля 129-ая СД вела кровопролитные бои с переменным успехом. К этому времени боевые возможности 16-й армии практически иссякли. Закончились боеприпасы к 76-мм, 122-мм, 152 мм орудиям. Немцы же подтянули новые силы. 28 июля 1941 года Вермахт прорвал оборону 20-й армии. Вследствие этого в ночь на 29 июля 16-я армия покинула Смоленск. Отход прикрывала 129-я стрелковая дивизия генерала Городнянского.
С 1 августа 1941 года 16-я армия отходила к переправам в район Соловьево. К 4 августа по переправам и вплавь отошли на восточный берег Днепра. Здесь части 46-й СД вошли в состав 129-й стрелковой дивизии под общей командой генерал-майора Городнянского. Соединение выдвинулось в район