空降是在大白天進行的。這是世界軍事歷史上第一次在大白天實施的超大規模空降作戰，不過整個作戰的準備卻是在晚上。
8月20日夜，開始進行航空火力準備。德軍出動轟炸機582架次，對俄國在圖拉附近的包括莫斯科、和梁讚的機場、高炮陣地和防禦工事投彈1180噸。到了8月21日9時30分，又出動轟炸機850架次，轟炸空降航線上俄軍的110個軍事目標，100架次轟炸俄軍前沿支撐點。最後又出動轟炸機120架次突擊俄軍預備隊。
當天還是黑著的時候。在俄國東部、波蘭的西部。德國和羅馬尼亞北部、甚至芬蘭地區的各個野戰機場和軍用機廠商。容克運輸機的發動機開始了咆哮。信號彈在啟明星剛剛升起了時候發射了。白色的觀點劃過清晨灰濛濛的夜空。看到這個信號之後。為參與「「菲烈特——萊茵」作戰而集中的150多架飛機中的第一波飛機開始做出起飛動作。這些飛機的機身隨著發動機的震動而不斷的震顫著。他們現實沿著飛機的跑道滑行。然後加速並且迅速的飛離地面。機翼的航行燈的光亮很快就拉出了一道道燈影。如同一顆顆流星。但是這種情況並沒有持續多久。很快這些燈影就被厚重的沙塵給遮擋住了。這是飛機在乾燥的土地上起飛的過程中掀起的沙塵。在這種情況下飛行員的視線被嚴重的阻礙。能見度只有幾碼。沒有飛行員願意那自己地飛機和搭載的傘兵在這種惡劣地條件下冒險。而空軍的參謀軍官也沒有料到竟然會發生這種事情（畢竟從來沒有一次行動能夠集中如此多的飛機）於是那些德國的空軍參謀軍官只能眼睜睜的看著自己經過金星計算制定的時間表因為消散的很慢的塵土而變得無用。於是那些參謀只能臨時地改變作戰戰術，讓升空的飛機多在天空中等待一會兒。到了上午的8點，所有的飛機才集中完畢。大批的容克飛機按照密集的編隊衝出了地面上漂浮的塵霧開始飛入晴朗地天空。
8月21日12時10分，18架飛機運送引導分隊在預定地域空降，標誌空降場。戰鬥開始了。
一名參加此次戰鬥地德國傘兵描述了當時的情況：「黎明已經過去了。天完全的亮了。當我們抵達我們的目的地——圖拉東部的米凱羅夫上空的時候。我麼你可以看到在我們飛機下方的暗褐色的荒涼地土地在日光的照耀下發出白色的光。這些土地沿著一條河流向前方延伸。就彷彿一條人的大動脈一樣。地面上還有很多黑色的煙柱鼻子地向天空升起。我並不知道是什麼，也許這是我們轟炸機做地。
地面上只有稀疏無比的防空火炮射向空中，而在我們之前為我們開路地斯圖卡轟炸機看起來顯得十分的高效。看來他們已經完全的對我們行軍路線上的一切障礙。但是。就算沒有對方防空火力的襲擾。飛機受到紊亂氣流的影響一直在顛簸著前進，隨著飛機高度的不斷升高。飛機的引擎聲音也發生了變化。飛機開始減速。而此時此刻。離開飛機的時刻就要到了、當艙壁上的信號燈光亮起來的時候。這也就意味著：「開始準備！」還有兩分鐘時間就開始空投了。於是我們開始向飛機的右邊。投送員走過整個機艙開始檢查每一個人的開傘索是否牢固的固定在跳索上。當他完成檢查之後。艙壁上的指示燈開始變成了綠色。「準備跳傘！」這是歐文聽到的第一個命令。於是我們開始向飛機左舷的艙門防線移動。兩名幾組成員已經打開了艙門。我們可以感覺到空氣突然湧入機艙而產生的巨大的氣流。我們的總是將第一個跳出飛機。他面向著機艙門站著。就像每一本訓練手冊中寫的那樣非常的標準。中士的眼睛看著機場裡面稍高一點的位置。他不會看見機艙裡面的指示燈已經變成了白色。但是卻能夠聽到場內喇叭發出的那一聲聲音。聽到這個聲音之後。他猛地向前俯衝重重的躍出了機艙。而我們其他的人這緊隨其後的迅速的躍出機艙。當每一個人都跳出來之後容克運輸機由於運載重量的減輕就會迅速的回升一點高度。
來自地面上的敵人火力並不密集。很明顯，那些伊萬們並沒有意識到我們部隊的到來。我們迅速的敬愛那個落在一片岩石密佈的曠野上。安靜！出於意料的安靜——除了來自空中的運輸機引擎所發出的聲音之外。其他的一切都很好。沒有輕武器的射擊聲也沒有炮擊。而且我們降落的地點也非常的不多。微風使得我們跳出去的部隊絕大多數都集合起來。我帶著疑慮衝向了裝滿彈藥的空投箱，很快我就找到了屬於我的箱子。我將它翻正找到插銷之後。然後將其打開。取出我們的手榴彈和子彈。再次將裝備帶在身上是意見讓人感到無比安心的事情。攜帶武器跳傘雖然感覺沒有不攜帶武器跳傘那麼的安全。但是在落地後卻非常的恐怖。還好我們沒有這麼做。我們在很短的時間之內就充分的武裝了自己。從匕首到手槍到衝鋒鎗再到機槍和火箭筒。所有人按照自己班和排的編制進行了擊中。不斷的有人跑過來要求和我們連隊其他的人會和，在集結點，軍官和士兵們領取了任務。隨後我們開始動身前往個子負責的目標……」
12時30分至14時5分，德軍各師突擊梯隊空降，共21萬餘人，使用1545架次的運輸機和200架滑翔機。在2個半小時的航行中。兩條航線上的飛機都未遇到蘇聯空軍的飛機攔截，只南航線因德高炮射擊，損失運輸機35架，滑翔機13架。當時德軍擔任空中掩護的有戰鬥機124架，轟炸機81日，1360架運輸機、1203架滑翔機輸送了各師的後續梯隊。各師的地面戰鬥情況是：
第7傘降獵兵師的突擊梯隊為第1、2、3等3個傘兵團，8685人。由師長聚斯曼少將指揮。按時在預定地域空降。著陸時只遇到輕微抵抗，至日終奪取了最初目標。第1傘兵團佔領了尚城，並進到威米納運河南岸；第3傘兵突擊團未經戰鬥即佔領了聖奧頓羅特和貝斯特附近的橋樑。第2傘兵團擊潰了德軍反擊，奪佔了維格貝附近的公路橋。21日12時，地面進攻的先頭部隊進到該師戰鬥地域。13時空降第7傘降獵兵師與地面進攻部隊共同攻佔了萊山——科洛姆納南的4座橋樑。16時，師後續梯隊第327機降步兵團2579人空降，同時補充了243噸作戰物資。日終第7傘降獵兵師協同地面部隊攻佔了萊山——科洛姆納，並擔任萊山——科洛姆納及其附近各交通要點的防禦任務。19日德軍進行了反擊，當日下午集團軍派出了2310人乘滑翔機增援。由於天氣不好，385架滑翔機有172架受到損壞。至20日粉碎了德軍的反擊，保障地面進攻的武裝黨衛隊第三裝甲軍先頭部隊渡過威爾米納運河及澤德威蘭運河。此後第7傘降獵兵師擔負守衛宗鎮及維格爾西北地區至斯帕斯科耶——格裡麥特齊之間公路的任務
第2傘兵師突擊梯隊為第4、5、6傘兵團，共8477人，由師長本哈德拉姆扎克准將指揮。負責地面作戰指揮的空降集團軍副司令雷姆克中將隨該師行動。3個團分別斯帕斯科耶——格裡麥特齊和和萊山——科洛姆納地區實施空降。這個師在著陸的時候只遇到了非常輕微的抵抗，日終第4團佔領了斯帕斯科耶——格裡麥特齊附近的橋樑；第5團進到格勞斯德克高地。並就地組織防禦；第6團進到科洛姆納市郊。21日拂曉，第4團在第6團的協助下，對科洛姆納大橋展開攻擊，但是突擊部隊在前進到距大橋300米的地方受阻。9時，俄軍一部向第6團反撲。攻佔了第6團1個連防守的空降場，阻礙了師後續梯隊的空降大約1個小時。但是德國空降兵很快就捲土重來。經過拉姆扎克准將親自組織力量的反擊，德軍的突擊部隊於當天中午2時奪回空降場。隨後師後續梯隊第325機降步兵團2個營及師炮兵共1600餘人空降，但是由於因天氣不好，著陸時450架滑翔機損壞了51架，傷亡7日9時，地面部隊的德軍的先頭裝甲支隊在斯帕斯科耶——格裡麥特齊與第2傘兵師會合。18時，空降兵與裝甲支隊突入科洛姆納市內，但未能接近大橋。22日，空降兵在橋頭與守衛橋樑的蘇軍守備部隊展開激戰，18時第4團乘強擊艇渡過伐耳河和渡船從橋北同時進行攻擊，於19時奪取了科洛姆納大橋，地面部隊從而渡過第聶伯河河、奧卡河和伊斯特拉運河。