宁方面军联手实施。经过激战，西方方面军推进到勒热夫——维亚济马之间的交通线上，加里宁方面军也得以逼近勒热夫。一时间，出现了拔除勒热夫突出部的可能。这迫使德国人把预定投入南部的3个装甲师和一些步兵单位都拿出来阻止苏军扩大战果，甚至连德军的劳工辅助人员也被投入战斗。战场上一时出现两军1500多辆坦克对战的场面。在苏军两路强攻下，德第9集团军陷入苦战，有个团在一周时间内就失去了8个指挥官。
在勒热夫攻势的威胁下，克卢格于8月8日跑到希特勒的“狼穴”大本营，要求取消“旋风”行动，将预定使用在这次战役中的装甲部队用来拯救第9集团军，但希特勒拒绝。8月11日，“旋风”行动开始，德军很快陷入一片布满雷场的沼泽地带，付出了巨大的代价。8月22日，进攻被迫停止。这次失败对希特勒个人打击很大，宣称这是1942年最大的错误。次日，红军向勒热夫的进攻也结束了。
最终，苏联人既没有占领勒热夫，也没有能在这一地域的伏尔加河右岸建立登陆场。但在德国高层，由于伤亡太大，对继续坚守勒热夫突出部的必要性也产生了怀疑。8月24日的军事会议上，陆军总参谋长哈尔德请求希特勒允许第9集团军后撤，结果引发了一场撕破脸面的激烈争吵，希特勒甚至当面讽刺哈尔德是个根本没上过前线的办公室官僚。
由于一系列出血大战，克卢格应付下一次危机的兵力并不充足。到1942年9月20日，中央集团军群下降到101万人。德国情报部门判断中央集团军群当面的红军兵力与之相当，也是101万人。但苏军在后方另有34万人的预备队。
表：中央集团军群部队编成
1942年11月4日
前线地带：11个装甲师、5个摩托化师、1个党卫军骑兵师、1个山地师、49个步兵师。
警卫：5个警卫师、3个空军野战师、2个匈牙利轻装师、2个法国志愿营。
当中央集团军群与苏军互相攻防的同时，在苏德战场南部正进行着决战。德军重兵被牵制在斯大林格勒的残酷巷战中，直到冬季来临。1942年11月19日，红军发起斯大林格勒大反攻，很快包围了德国第6集团军的二十多万兵力。
为了防止克卢格调兵南下增援斯大林格勒，在苏军南线得手之后几天，朱可夫指挥苏联西方方面军、加里宁方面军各一部兵力，总计66700人，1900辆坦克，再度进攻德军第9集团军防守的勒热夫突出部，给中央集团军群不小的压力。进攻在极恶劣天气下发起，苏军虽然取得了一些突破，但却无法扩大突破口，已经攻入德军防线的机械化部队拥挤在几条狭窄的道路上，遭到德军炮火的重大杀伤。更重要的是，中央集团军群拥有相当强大的装甲预备队。12月中旬，红军的进攻以失败告终。德军判断红军共损失20万人。美国军事历史学家格兰茨宣称这是朱可夫军事生涯中所遭受的最惨重失败。德军损失不详，仅知中央集团军群在11、12两个月内损耗了10万人。
1942年战局就这样结束了。有评论说红军在东线中部的行动牵制了德军。问题是红军自己也投入了太多兵力。很难说是谁牵制住了谁。
库尔斯克成为胜负手
1943年初，被围困在斯大林格勒的第6集团军正走向灭亡，德军在整个南部战场都一败涂地。在中部战场，克卢格元帅麾下的中央集团军群面临着巨大的危机。在勒热夫突出部内，莫德尔将军的第9集团军虽然击退了“火星”攻势，但自身也损失严重。红军对莫德尔的压力也几乎从未停止。1月17日，红军加里宁方面军夺取了勒热夫突出部后方的交通枢纽大卢基城。莫德尔的处境变得更为凶险。在克卢格的强烈请求下，希特勒终于允许放弃勒热夫突出部。3月1日，撤退行动开始，代号为“水牛行动”。该行动将使战线缩短230公里，节省21个师的兵力，这意味着德军被迫收回了“对准莫斯科胸膛的手枪”。
撤出来的第9集团军被派往南部，布置在库尔斯克北面的奥廖尔地区。这里构成了库尔斯克突出部的北翼。与此同时，南部战场的德军也发起反攻，于3月16日夺回了库尔斯克以南的哈尔科夫，由此构成库尔斯克突出部的南翼。随着春季泥泞的泛滥，战局再度稳定下来。
1943年4月1日，中央集团军群所拥有的部队基干为78个师，包括8个装甲类型师。其兵力达到1221000人，装备396辆战车，配备了2732门火炮。此时，中央集团军群的实力远远超过东线另外三个集团军群“A”、南方、北方（兵力自32万到64万不等）。同时，中央集团军群当面的苏军约有143万人，略多于德军。
此后3个月，中央集团军群又得到了很多补充，特别是获得了大量的坦克和强击火炮，这些武器将用来在1943年夏季实施代号为“堡垒”的库尔斯克战役。这是希特勒夺取东线战略主动权的最后一次尝试，为了实现目的将投入德国最新式最强大的武器（特别是新式重型坦克）、最精锐的野战部队和最优秀的指挥官。
与信心爆棚的曼施坦因相比，克卢格和莫德尔对“城堡”的前景并不是那么乐观。实际上，俄国人早就获悉了德军的意图，做了极为充分的准备。7月5日战役开始。在德国空军的积极配合下，莫德尔投入了大量兵力和重型坦克、安装了超长身管88毫米火炮和200毫米重装甲的“菲迪南德”坦克歼击车，企图以凶猛的装甲攻势“撞开”红军防线。可战局的发展证明了克卢格和莫德尔的担忧。德军仅仅取得初步胜利，就逐渐为红军的顽强抵抗所迟滞。不可一世的“菲迪南德”陷入地雷、火炮、坦克、燃烧瓶、强击机的联合攻击而损失惨重。打到7月12日，莫德尔的攻势宣告失败，付出的代价是损失了大概三分之一的步兵、647辆战车。曼施坦因的攻势维持的时间较长一点，可是随着红军投入强大战略预备队，加上整体战略态势与战场形势的恶化，曼施坦因败下阵来。
此时兵力对比于德国人已相当不利。1943年7月20日，中央集团军群有75个师，含8个装甲类型师，总计1251000人，拥有801辆战车和3479门火炮。规模依然是东线最大。德国人判断此时中央集团军群当面的苏军拥有166万人（来自西方、布良斯克、中央方面军等），装备有2266辆战车。实力已经大大超过德军。
“堡垒”战役失败了，德国从此丧失了东线的主动权，不得不在俄国人无休止的追击下步步后退。克卢格的中央集团军群也不例外。斯大林的下一个目标是斯摩棱斯克，为此动用了西方方面军和加里宁方面军。经过一番恶战，9月25日，苏军从克卢格手中夺取了斯摩棱斯克。接下来，红军的新目标是夺回白俄罗斯。克卢格针锋相对，他下令中央集团军群停止撤退，死守现有阵地。
1943年秋，叶廖缅科的红军加里宁方面军大举进攻涅韦尔，这是北方、中央两大集团军群接合部上的交通枢纽。守军为中央集团军群的第3装甲集团军，以及北方集团军群的第16集团军。10月6日晨战斗开始。战力低下的德国空军野战师（由空军人员组成的陆战部队）很快就被打垮。当天红军占领了涅韦尔，第二天又切断了连接中央、北方两大集团军群的横向铁路。为了遏制苏军，挽回面子，德国空军投入了600多架飞机和一些高炮部队，陆军投入了1个装甲师和2个重型坦克营以及一些步兵。第3装甲集团军司令莱因哈特主张发动更大规模的反攻，以夺回涅韦尔。但克卢格的注意力完全被奥尔沙与莫吉廖夫地区的战斗所牵制，他变得越来越意志消沉。克卢格向希特勒抱怨说中央集团军群缺额达到20万人，新补充的兵员质量也相当低劣。1943年10月14日，中央集团军群兵力人数跌破100万大关，只剩下925000人。不到一个月后的1943年11月1日 ，中央集团军群所辖野战陆军兵力进一步减少到80多万。库尔斯克会战以来的5个月内，中央集团军群损失了近41万人，得到的补充还不到20万人。
战局不利迫使克卢格寻找出路，越来越深地参与反希特勒密谋，可他在10月27日出了车祸。原第16集团军司令布施元帅成为新的中央集团军群司令。与博克和克卢格不同，布施不是军人世家，军事才能并不突出，他只是个忠实执行希特勒命令的传声筒。新司令面临的形势也比前任严峻。红军对德第3装甲集团军的攻势持续到了年底。战斗中险象环生，德军士气空前低落，出现了很多逃亡以及误伤事件。德国人好不容易才在维捷布斯克附近稳住阵脚。此时，中央集团军群与南方集团军群的联系已经被苏军切断。
“巴格拉季昂”击垮中央集团军群
1944年的形势对东线德军极为不利。中央集团军群依然是东线最大的重兵集团，可兵力却在持续减少。这年春季，中央集团军群只剩792000人。 上半年，红军在多个方向攻打中央集团军群，都没有取得决定性突破。德军反而赢回了一些地盘。特别是3月25日，中央集团军群在科韦利附近与南方集团军群重新建立起联系。6月1日，中央集团军群总兵力恢复到849000人。中央集团军群的坦克强击火炮总数据说有996辆，但真正的机动部队只有一个很弱的第20装甲师、第501“虎”式重型坦克营，再加上拥有少量坦克的“统帅堂”装甲步兵师。上述单位到6月底一共只有162辆坦克，另外还有一些杂七杂八的强击火炮部队。
中央集团军群装甲部队这么少，原因在于德国陆军总部坚信，红军夏季攻势的真正目标将是北乌克兰集团军群（前南方集团军群，现在由莫德尔指挥），为此把大量坦克都给了莫德尔。
可德国人完全猜错了。红军的真正目标，恰恰是中央集团军群及其盘踞的白俄罗斯地区，为此集中了空前强大的兵力。到6月22日前，在德国中央集团军群以及北方集团军群、 北乌克兰集团军群各一部当面，红军展开了4个方面军，包括：波罗的海第1方面军、白俄罗斯第3、2、1方面军。总计有244万人，装备5200辆坦克自行火炮，36400门火炮，超过5300架作战飞机（不含远程航空兵）。另外在中央集团军群的后方，还有24万人的游击队。
1944年6月22日，苏德战争爆发三周年的日子，红军开始了代号为“巴格拉季昂”的白俄罗斯进攻战役。德军防线被撕裂，一败涂地。战至6月27日，德军第9集团军几乎被歼灭，第3装甲集团军也遭到重创。平庸的布施完全应付不了危机，于6月28日被希特勒免职。莫德尔陆军元帅——过去的第9集团军司令，现任北乌克兰集团军群司令——接管了中央集团军群。
虽然希特勒紧急提供了一些援兵，但莫德尔回天乏术。7月3日，苏军攻下白俄罗斯首府明斯克，合围了另一个重兵集团——第4集团军的十余万兵力。7月4日，莫德尔报告称在宽达350公里的突破地段上，德军只剩相当于8个师的兵力。却要对付红军的116个步兵师、6个骑兵师、16个机械化步兵旅和42个坦克旅。7月6日中午，希特勒获悉中央集团军群的总损失达28个师，伤亡大约为35万人。
中央集团军群在整个白俄罗斯战役中的损失从未有过精确统计。但德国战后编写的中央集团军群战史估计，仅最初四周时间内就有20万德军死亡（包括10个将军），另有85000人被俘（包括21个将军）。其中57600名德国俘虏，包括18个将军、1200名军官被押往莫斯科游街示众。为了夺取莫斯科而建立的中央集团军群官兵们，终于来到了“目的地”。
而俄国人穿越了战前边境线，一举突入波兰，终于在7月下旬兵逼华沙。
莫德尔乘机在华沙城下集中了5个新锐装甲师的重兵，由强有力的空军配合，给予苏军迎头痛击，终于遏制住了俄国人。与此同时，华沙城内爆发了波兰人的起义，但也遭到德军的残酷镇压。到1944年10月2日，华沙起义最终失败。而华沙防线则由重新组建的德国第9集团军防守，形势逐渐趋于平静。
中央集团军群逃出了白俄罗斯，其北邻的北方集团军群却遭到切断。7月底，苏军一举突入里加湾，抵达波罗的海海岸。这意味着北方集团军群与中央集团军群的联系被切断，北方集团军群的几十万大军全部被孤立在波罗的海沿岸。希特勒决心倾尽全力挽回危局，于是集中庞大装甲部队，由中央集团军群第3装甲集团军指挥，出动300多辆坦克和强击火炮，在德国海军第2战斗群的重型战舰配合下发动强大反击。一番恶战后，于8月下旬在里加湾打通了一条走廊，恢复了两大集团军群的联系。就在这次反击开始阶段的1944年8月16日，莫德尔被调往西线，由莱茵哈特接任中央集团军群司令。此时，红军已经突入了东普鲁士境内。
毁灭在东普鲁士
1944年10月1日，中央集团军群的兵力恢复到694000人，但是平静是短暂的，其所辖防守东普鲁士的第4集团军（司令为霍斯巴赫将军）在10月遭到了苏联白俄罗斯第3方面军的猛攻。
1944年10月16日，红军5个集团军沿着100公里宽正面展开攻击，很快撕裂了德军防线。尽管德军投入包括第505重坦克营在内的部队加以救援，红军还是前进了60公里进入德国境内。10月21日，红军打到了交通枢纽贡宾嫩，一旦攻克此地，就可能长驱直入，夺取东普鲁士首府柯尼斯堡。德军匆忙调来大量援兵，包括第3装甲集团军的“赫尔曼·戈林”装甲师和第5装甲师，还有“元首”步兵旅。10月22日，德军第4集团军在贡宾嫩附近击败了红军第11近卫集团军和第2近卫坦克军。11月3日，德国第39装甲军（第5装甲师和第50步兵师）又击败了苏联第31集团军，夺回了东普鲁士城市戈乌达普。
当德军在1944年兵败如山倒之际，贡宾嫩反击战的胜利成为少有的亮点。苏军死伤七八万人，丧失了大量坦克。但德国人也未能把俄国人赶出东普鲁士。
1944年12月底，中央集团军群在580公里正面上展开了35个步兵师又1个旅、