Самой серьезной проблемой, стоявшей перед Гудерианом, был исход сражения, разгоревшегося вокруг Могилева. На выручку немецким войскам, осаждающим Могилев, выдвинулся пехотный корпус из 2-й армии Вейхса, иначе 3-я танковая и 10-я моторизованная дивизии XXIV моторизованного корпуса могли завязнуть здесь надолго, а без их помощи XXIV моторизованный корпус не мог развить полноценное наступление на восток47. Кроме того, интенсивные бои вокруг города означали, что даже решительный танковый бросок может не иметь успеха. Поэтому при поддержке моторизованного полка «Великая Германия» и моторизованной дивизии СС «Рейх», наступавших на город с севера, 3-я танковая и 10-я моторизованная дивизии продолжали атаковать позиции советской 13-й армии в Могилеве вплоть до 17 июля.
Примером яростных боев на подступах к городу является эпизод, когда полк «Великая Германия» подвергся ночью 13 июля массированным атакам и почти целиком исчерпал боеприпасы и попросил о срочном их пополнении через соседний штаб Гудериана. Однако, поскольку Гудериан был, вероятно, еще больше удивлен, чем его солдаты, он отметил, что они ничего не получили, и их нервозная стрельба наконец стихла48. Положение для сильно рассредоточенного корпуса Гудериана осложнялось тем, что многие из частей, в частности тыловые службы, продолжали сталкиваться с отступающими советскими частями и несли потери, по мере того как и его войска и таковые из 13-й армии Герасименко пробивались в восточном направлении, зачастую по одним и тем же либо параллельным маршрутам.
К концу дня 15 июля Могилев был окружен, пусть и неплотно, и в значительной степени отрезан от остатков 13-й армии, хотя Герасименко и его штабу удалось вырваться и уйти в восточном направлении к реке Сож. К этому времени в число обороняющих город советских частей входили 61-й стрелковый корпус Бакунина и 20-й механизированный корпус Никитина, а также остатки восьми– десяти дивизий, в том числе 1-й Московской мотострелковой дивизии Крейзера, и в общей сложности эта группировка насчитывала около 100 тысяч солдат и офицеров. Среди обороняющихся в Могилеве соединений были 53, 110 и 172-я стрелковые дивизии 61-го стрелкового корпуса Бакунина, большая часть 132, 137 и 160-й стрелковых дивизий 20-го стрелкового корпуса генерал-майора С.И. Еремина, часть 148-й и 187-й стрелковых дивизий поредевшего 48-го стрелкового корпуса генерал-майора Р.И. Малиновского, 1-й мотострелковой дивизии Крейзера, 26-й и 38-й танковых и 210-й мотострелковой дивизий из 20-го механизированного корпуса А.Г. Никитина.
Тем временем Герасименко переместил штаб своей 13-й армии в Кричев на реке Сож, а Сандалов отвел остатки своей 4-й армии, включая 4-й воздушно-десантный корпус Жадова, обратно за Сож после того, как 4-я танковая дивизия вермахта взяла Пропойск, признавшись позднее, что, хотя он «решил отвести