Rankiem 3 marca 1943 r. wojska radzieckie wkroczyły do miasta Rżew, nie napotykając żadnego oporu. 4 marca Armia Czerwona przejęła kontrolę nad Oleninem, a następnie Gżackiem (5 marca), Syczowką (8 marca), Biełym (10 marca) i Wiaźmą (12 marca).
Pogoń za wrogimi żołnierzami komplikowały dobrze umocnione, niemieckie pozycje obronne, osłaniające odwrót głównych sił, pola minowe oraz zniszczone szlaki komunikacyjne. Niektórym oddziałom Armii Czerwonej udawało się pokonywać zaledwie 6-7 km dziennie. W drugiej połowie marca oddziały Frontu Zachodniego próbowały odciąć jednostki niemieckie ze zgrupowania orłowsko-briańskiego, ale po kilku dniach walki, tracąc 132 czołgi, 1 i 5 Korpus Pancerny Armii Czerwonej zatrzymał atak. 22 marca 1943 r. wojska radzieckie dotarły do nowej linii obronnej nieprzyjaciela, gdzie umocniły się oddziały Grupy Armii Środek. W obliczu intensywnego oporu oraz w wyniku zmniejszania się zapasów amunicji i żywności z powodu rosnącej długości własnych szlaków zaopatrzeniowych, Armia Czerwona została zmuszona do powstrzymania ofensywy.
Wydarzenia te są znane w radzieckiej historiografii jako ofensywa rżewsko-wiaziemska (1943), która zakończyła się 31 marca.