Вся техника была оставлена внутри "кольца". Большая ее часть была уничтожена на западном берегу Локны, лишь малая часть машин и обозов успела перейти Локну и под прикрытием темноты, пользуясь сильно пересеченной местностью, достигла болот западнее Поповки, где из-за невозможности дальнейшего движения весь оставшийся транспорт был также уничтожен советскими войсками.
1020-й стрелковый полк некоторое время еще продолжал атаковать с севера и запада на Поповку, пытаясь расширить место прорыва, однако вечером на усиление 20-го моторизованного полка в Поповке штаб 29-й дивизии перебросил 10-й разведывательный батальон, к 19.40 все советские атаки на Поповку были отбиты, после чего 1020-й полк вошел в прорыв следом за главными силами 3-й армии, а все не пробившиеся из окружения советские войска отошли в лес юго-западнее Поповки. Также поздно вечером введенная в бой с марша на Орел, ранее напрямую подчинявшаяся штабу 2-й танковой армии в качестве штабной роты охраны, 1-я рота 119-го мотострелкового полка 25-й моторизованной дивизии через центр отходящей колонны советских войск пробилась к 6-й роте 41-го моторизованного полка южнее Поповки, после чего немецкая оборона южнее Поповки была восстановлена и возглавлена полковником Траутом (Traut), которому подчинялись помимо 1-й роты 119-го полка 5-я и 8-я роты и саперный взвод 41-го моторизованного полка. Штаб боевой группы Йолассе отчитался о захвате 20 октября 1 советского танка.
За день 20 октября в бою за Поповку наиболее отличились экипажи танков:
КВ-1 взводного лейтенанта Дмитрия Гурьянова, который, не смотря на неисправность люка механика-водителя (не закрывался), вывел из строя 3 пушки, несколько минометов, до роты пехоты и вынудил отойти из деревни оставшуюся немецкую артиллерию;
Т-34 ротного лейтенанта Николая Беляева (уничтожил 2 пушки);
Т-34, где радистом был сержант Семен Тихомиров (уничтожил 1 средний танк, 3 орудия ПТО, 4 миномета и до роты противника);
танк взводного младшего лейтенанта Василия Черепанова (огнем с одной из высот у Ясной Поляны прикрыл отход советской пехоты);
также отличился радист танка Т-34 красноармеец Николай Лысенко, который, действуя пешим в истребительной группе, 2 гранатами уничтожил 3 пулемета противника с прислугой и обеспечил проход советской пехоты через болото.
В именных списках потерь 42-го танкового полка за 20 октября числится лишь 1 убитый (у Ясной Поляны погиб комиссар роты политрук Петр Маличенко), хотя, естественно, реальные потери 42-й танковой бригады 20 октября были гораздо большими, большая часть людей выбыла в пропавшие без вести, которых в одном только 42-м танковом полку числится 140 человек, но без указаний какого конкретно числа каждый из них пропал.
Выход из окружения. Потеря последних танков
К ночи атаки оставшихся в окружении советских войск постепенно стихли. Обеспечив прорыв немецкой обороны у Поповки и проход советских войск на восток, все 5 ходовых танков (3 Т-34 и 2 Т-30) 42-й танковой бригады в ночь на 21 октября 1941 г. от хутора Пушкинский ударили в северном направлении, к 00.45 21 октября прорвались на Бородино, после чего двинулись по маршруту Пушкинский - Лысое - Абратеево - Петропавловский - Столбище в обход главных сил 10-й моторизованной дивизии и болотистой местности, при этом в районе Абратеево танкистами была уничтожена 1 немецкая автомашина с продуктами. Штаб 42-й танковой бригады с остатками своих мотострелков и "безлошадных" танкистов совместно с прочими вырвавшимися из окружения войсками 3-й армии в пешем строю двигался в юго-восточном направлении по маршруту Поповка - Андрияновский - Александровский (юго-восточнее д. Бычки) в обход с востока Дмитровска. Для перехвата их на участке дороги Дмитровск - Лубянки первым офицером 10-й моторизованной дивизии был организован заслон в составе 10-го саперного батальона, солдат имперской службы труда (RAD), а позже задействована одна рота 41-го моторизованного полка. У захваченных этими заслонами советских пленных была найдена карта, на которой был обозначен маршрут отхода на город Курск.
В середине дня 21 октября прорвавшаяся группировка войск 3-й армии сосредоточилась в лесу севернее Васильевки, в ночь на 22 октября скрытно перешла шоссе Дмитровск - Лубянки и двинулась на юг, на Александровский. Чуть позже, в 7.00 22 октября по дороге от села Столбище к этому же шоссе в районе высоты 244,6 в 3 километрах западнее села Лубянки вышли все 5 прорвавшихся танков 42-й танковой бригады, где они наскочили на выставленное 10-м саперным батальоном минное поле и по советским данным попали под огонь 5 автоматических противотанковых орудий, потеряв 3 танка (1 Т-34 и 2 Т-30) подорвавшимися на минах, из них 1 танк Т-30 сгорел, экипажи подорвавшихся танков Т-30, пользуясь тем, что саперы не выставили пехотного прикрытия своего минного поля, спаслись, бросив свои машины. Один из 2 оставшихся танков Т-34, ведя огонь по огневым точкам противника, успешно перешел шоссе и ушел в направлении Кошелево, другой танк Т-34 свернул обратно в лес к северу от шоссе. Оба танка вместе со своими экипажами пропали без вести. Впрочем, по немецким данным с минного поля отошло не 2, а 3 танка Т-34, т.к. экипажу подорвавшегося на мине танка удалось починить ходовую часть. Позже данный танк вернулся к шоссе Дмитровск - Лубянки, где до 12.00 21 октября сжег 1 транспортер-тягач и несколько грузовиков с горючим 10-го артполка, 2 немецких солдата (в т.ч. 1 - из RAD) вышло из строя. Перейдя дорогу, танк южнее шоссе в 5 километрах юго-западнее Лубянок застрял то ли в яме, то ли в канаве и к 14.45 был подбит удачным выстрелом 37-мм противотанкового орудия ударной группы 20-го моторизованного полка. Имена экипажа этого танка, увы, пока что не известны.
В то время, пока продолжался рейд 5 танков 42-й танковой бригады, в 5.00 21 октября разведгруппа 1-й роты 119-го моторизованного полка достигла позиций 20-го моторизованного полка, и в 6.00 остававшийся всю ночь разрыв линии фронта 10-й моторизованной дивизии южнее Поповки был окончательно закрыт. В 8.00 с запада возобновил наступление 1-й батальон 52-го моторизованного полка из состава боевой группы Йолассе, а с юго-запада, от Алешинки, ударил временно подчиненный штабу 41-го моторизованного полка 2-й батальон 101-го моторизованного полка. В 10.00 боевая группа Йолассе достигла речки Локна, захватив сожженный 52-тонный советский танк (т.е. КВ-1 лейтенанта Дмитрия Гурьянова), 450 пленных и другие трофеи, после чего установила стык со 2-м батальоном 20-го моторизованного полка. В 14.25 немецкие войска завершили зачистку местности в "котле", захватив помимо 1 танка более 5000 пленных.