Город был оккупирован немцами в течение двух лет, с октября 1941 по сентябрь 1943. Значительную часть местного населения гитлеровцы уничтожили.
Удар в направлении Брянска было решено осуществить в трех направлениях в разное время. Дата и место нанесения каждого последующего удара должно было определиться уже в ходе операции.
Началась операция 1 сентября 1943 года, когда войска 63-й армии и левого крыла 11-й армии перешли в наступление в направлении райцентра Локоть.
Несмотря на упорное сопротивление, уже в первый день боев ударным частям Брянского фронта удалось продвинуться на 6-10 км, освободив ряд важных населенных пунктов.
5 сентября немцы попытались нанести контрудар с целью остановить продвижение наших войск. Атака была успешно отбита, немцы продолжали терять город за городом.
13 сентября 1943 года ударные части 3-й и 11-й армий развернули наступление. В первый же день боев, сломив упорное сопротивление, войскам центральной группировки Брянского фронта удалось захватить ряд важных опорных пунктов немцев на восточном берегу Десны, в том числе железнодорожные узлы Брянск-1 и Брянск-2, и вплотную подойти к Брянску. Началась подготовка к форсированию Десны у восточной окраины города.
В ночь на 17 сентября, после мощного артналета, силы 3-й и 11-й армий при поддержке партизанских соединений начали форсирование Десны.
Западный берег реки на центральном участке Брянского фронта проходил по границам города. Переправившиеся части сразу же вступали в схватку с обороняющими город частями вермахта, завязались уличные бои. К середине дня немецкое сопротивление было сломлено. Брянск был освобожден.
Удар по Брянску был столь стремительным, что немцы даже не успели подорвать заранее подготовленные к уничтожению объекты.
После освобождения города советские солдаты на склонах оврага в Лесных Сараях обнаружили несколько больших ям, куда оккупанты сбрасывали замученных и расстрелянных мирных жителей. Об этой трагедии сейчас напоминает памятник жертвам немецких репрессий, установленный в роще Лесные Сараи на месте массовых казней в самом центре города. В братской могиле по различным оценкам захоронено от двух до девятнадцати тысяч человек.
Блистательно спланированная Брянская операция стала одной из самых эффективных за всю историю Великой Отечественной войны.