轰炸机、强击机和炮兵的集中突击，打得德军士气沮丧，防线土崩瓦解，苏军乘势顺利推进。强击机不停地消灭德军残存的发射点和抵抗枢纽部。苏军地面部队在航空兵的支援下节节推进，到7月16日已前出到奥列什尼亚河。7月19日，德轰炸机以8～35机编队在战斗机掩护下出动，攻击北线苏军坦克兵团，严阵以待的苏军歼击机与之展开激烈空战，击落德机23架，其余德机落荒而逃。8月4日拂晓，苏军突入奥寥尔城，一天之内城内德军便全部被肃清。
在北线，坚守在那里的中央方面军也于7月15日对奥寥尔突出部南翼发起猛攻。空军第16集团军每天出动飞机1000多架次，实施强有力的空中支援。8月6日，苏军收复了奥寥尔市南面重镇克罗梅。
德军兵败如山倒，全线大溃逃，苏军乘胜转入追击。侦察机频频升空，四下捕捉德军动向，轰炸机、强击机、歼击机昼夜不停突击奥寥尔一带的公路、铁路网，无情追杀逃窜中的德军车队。8月6日至10日，德军有60列列车和大批坦克、汽车被击毁，死伤惨重。8月18日，奥寥尔反击战胜利结束。此役苏军航空兵共出动60995架次，投弹5000吨，为战役胜利立下了大功。
