六月二十三日白天，德军经过重新部署，在猛烈炮火支援下，向布列斯特要塞各个苏军还在守卫的地域重新发起了猛烈进攻，进攻的重点集中在北部科布林堡垒和中心堡垒，德军的企图是将北部科布林要塞的苏军压缩到北门和东部壁垒一带，使其不能和中心堡垒遥相互应；同时，在中心堡垒内实行穿插分割，一一歼灭堡垒内的苏军。整个白天德军对中心堡垒内的苏军连续发动了八次进攻，但是都被守卫者击退，苏军第八十四步兵团甚至还有力量组织了数次反攻，企图将中心堡垒内的德军赶出堡垒，但是反攻在德军的强大火力掩护下都失败了。
中心堡垒内苏军第八十四步兵团还有电台，团级政委福明通过这个电台一直试图能够与自己的上级——苏军第四步兵军取得联系，在屡次联系没有回应的情况下，福明无奈下使用明码发出如下电文：
“这里是布列斯特要塞，这里是布列斯特要塞，我们仍在战斗……我们需要援助！”
但是电台内仍然是一片寂静，没有人答复他们。
照片说明：这是霍尔姆门在战后的照片，视角是从中心堡垒向沃伦堡垒方向，照片中可以看到中心堡垒通向沃伦堡垒的吊桥，照片霍尔姆门左侧的兵营废墟是当时苏军的守卫工事，右侧兵营是战后重新修复的。
在北部的科布林要塞，扎夫里洛夫指挥下的苏军第四十二步兵师第四十四步兵团的官兵顽强打退了德军从堡垒西侧发动的一系列攻击，二十二日夜里克拉姆科少尉埋设的地雷这时发挥了作用，从布格河对岸驶来的德军坦克在堡垒外廓被地雷炸毁了数辆，坦克里的乘员在逃出坦克时也被苏军击毙。在战斗最激烈的时候，苏军家属也投入战斗，妇女们一边照顾伤员，另外还搬运弹药。到二十三日下午，进攻科布林要塞西壁垒的德军第四十五步兵师第一三五步兵团第一营在得到布格河对岸德军炮火的大力支援下，终于突入科布林要塞的西部兵营并且坚持到入夜，二十四日德军在这个方向重新发起猛烈进攻，迫使苏军士兵先退守到科布林要塞北门附近的工事内，而后又被压缩到东壁垒，在这里苏军反而得到了他们想要的火力支援，在东壁垒附近有一座苏军军需仓库还没有被完全摧毁，苏军士兵拥有了几门反坦克炮。这里以前驻扎着苏军第三九三高射炮营、第三三三步兵团的一个运输连，还有第九十八独立反坦克炮兵营的一个训练班，这些部队的剩余人员也在堡垒中战斗，现在炮兵们有了自己得心应手的武器了。
二十四日，德军第四十五步兵师在作战报告中称：“单独使用步兵对这片地区进行突击是不可能的，隐藏在坚固的火力发射点和马蹄型防御工事内经过精心组织的步枪和机关枪火力，会把一切靠近它的人消灭掉。只有一个解决办法——那就是通过围困造成饥饿和干渴迫使俄国人投降——我们准备使用这个策略让俄国人精疲力尽。”
北部科布林要塞战斗最激烈的时候，中心堡垒的战斗也在发生激烈巷战，德军从早先占领的捷列斯波尔门和霍尔姆门之间的出发阵地，开始准确指引德军炮兵逐个摧毁中心堡垒内苏军占据的建筑物，然后步兵再逐屋占领，在每一座建筑物里，德军都会遇到猛烈的阻击，因此德军进展十分缓慢。最令德军头痛的是捷列斯波尔门，这个直接通向捷列斯波尔要塞的大门里从六月二十二日就被苏军占据着，年轻的苏军第十七红旗布列斯特国境守备总队中尉基热瓦托夫和苏军第六步兵师第三三三步兵团波塔波夫中尉领导下的一小股苏军顽强坚守着这个坚不可摧的大门，使德军一筹莫展。同时，残留在捷列斯波尔堡垒内大约三百名苏军也不停地进行反冲击，这两部分苏军的抵抗让进攻中心堡垒的行动延缓了许多。
南壁垒德军于二十二日就占领了那段地区，因此在六月二十二日～三十一日，这里是德军重点进攻的地方，守卫在这的是苏军第三三三步兵团的一部分官兵。
为了拔掉捷列斯波尔门这颗钉子，就必须先解决掉捷列斯波尔堡垒内的残余士兵。二十三日～二十四日，德军增调来一三五团预备队第二营，一步步清剿这个地区的苏军士兵，外无增援，内少弹药的这批苏军无法抵挡德军的凶猛进攻。二十四日夜～二十五日凌晨，堡垒守卫者们决定突围。借助夜色的掩护，他们向东部的沃伦堡垒方向进行了突击，但是在德军猛烈火力阻击下，只有很少的几个人能够成功突围到沃伦堡垒。这几个突围到沃伦城堡的苏军于二十五日白天，被德军围困在沃伦要塞的南门内工事里，在那里他们英勇战斗到自己最后时刻，根据战后当时在场人员的回忆，六月二十五日下午以后，就再没有听见过沃伦城堡内响起过枪声。捷列斯波尔堡垒中没有突围出去的苏军又在城堡内坚持了五天，五天来他们经受了死亡、伤痛、饥饿、干渴和缺乏弹药的困难考验，到六月三十日，绝望中的这批苏军循着枪声向东北方，也就是捷列斯波尔门方向勇猛出击，以期能够和中心堡垒的坚守者会合，在突击过程中，苏军士兵摧毁了德军第四十五步兵师第一三五团团指挥所〔有资料说这次突击击毙了一三五步兵团的团长，但是我没有查找到资料，不敢下结论〕，但是他们在大桥外侧遭到德军强有力的火力封锁，许多战士倒在突围的道路上，突围失败了。随后激烈的战斗一直持续到七月初，在捷列斯波尔堡垒内的的苏军士兵最后只有十五个人幸存下来被德军俘虏，但是他们给予德军第四十五步兵师第一三五步兵团第三营和配合该营作战的第九十九炮兵团造成了巨大的伤亡，有利配合了中心堡垒的保卫战。
六月二十四日，纳粹外交部长里宾特洛普得意洋洋地在柏林宣布，苏联人在整个边境上的抵抗全部都被粉碎，德军正在前进中。也就是这一天，中心堡垒内的三部分守卫者终于取得了联系，二十二日晚成立的联合指挥部现在能够统一协调整个堡垒内的战斗了。二十四～二十五日，北部科布林堡垒的战斗十分激烈，中心堡垒的守卫者判断在科布林堡垒的苏军处境很危险，为了和他们取得联系〔也许是为了支援他们的战斗〕，六月二十六日中午，中心堡垒的苏军派出一百二十人杀出中心堡垒的北门，试图穿过大桥突入科布林要塞，这批勇敢的士兵冒着德军猛烈的火力发起冲锋，许多人当场牺牲，只有几个人到达北岸，旋及被德军俘虏。
战争爆发后的一周里，堡垒的守卫者从战斗爆发的震惊中恢复过来，在军事指挥员和政工人员的指挥和激励下，要塞守卫者机动灵活地和德军周旋，平均每天他们要打退德军六～七次进攻。在北部堡垒，妇女和儿童都参加了战斗，几天前还在学校里读书的少年现在有的帮助战士们从弹药库运送武器弹药和食物，有的负责观察德军的动静；妇女们照顾伤员，为机枪弹盘装子弹，有的甚至拿起枪直接参加了战斗。
惨重的伤亡使德军认识到对付堡垒内的苏军最好的办法还是猛烈的炮火，而非步兵进攻。六月二十七日，德军开始使用可以发射重达1．25吨炮弹的540毫米臼炮和专门对付钢筋混凝土工事、可以发射重达两吨炮弹的600毫米臼炮，德国空军则向要塞投掷重型炸弹。忙于指挥攻取明斯克的德军中央集团军群司令冯·包克元帅向负责攻取布列斯特要塞的克鲁格元帅抱怨说，应当把第四十五步兵师这个有着光荣历史的部队尽早从布列斯特的战斗中解脱出来，因此德军又从预备队调来第八十二工兵营，专门使用炸药来爆破未被炮火摧毁的建筑物，为进攻的步兵专门配备了火焰喷射器，准备在六月底一举拿下布列斯特要塞。
一九四一年六月二十七日，德军开始使用重型臼炮有计划地在炮兵观察员的指引下炮击苏军占据的地区，德国空军也协同炮兵向要塞投掷重型航弹，二十九日上午，一枚重达一千八百公斤的巨型航空炸弹被德国空军投掷在科布林堡垒，巨大的爆炸造成的震荡甚至在三公里外的布列斯特城内都能感受到。猛烈的炮火准备整整进行了两天，中心堡垒和科布林堡垒许多建筑物被摧毁。德军第四十五步兵师一位军官鲁道尔夫·盖斯菲佛在战后的个人回忆录《我在第四十五步兵师的经历》〔奥地利·林芝·一九五五年〕中写道：“我从来没有体验过这样猛烈的炮火，在以后的战斗生涯中我也再没见到如此密集的炮击……密集的弹幕炮击使大地都在颤动。”“)