В боях в районе города Ельца были полностью разгромлены две пехотные дивизии противника. Фашисты потеряли более 12 тысяч убитыми и ранеными. Окруженные немцы пытались пробить себе путь на запад, яростно атакуя 3-ю и 32-ю кавалерийские дивизии. 15 декабря командир 134-й пехотной дивизии генерал Кохенхаузен лично повёл окруженных фашистов на прорыв. Кавалеристы устояли, Кохенхаузен был убит, оставшиеся сдались красноармейцам или разбежались по лесам. Начальник немецкого Генштаба сухопутный войск Гальдер по этому поводу грустно записал: «командование войск на участке фронта между Тулой и Курском потерпело банкротство».

В результате Елецкой операции войска правого крыла Юго-Западного фронта, продвинувшись на 80-100 км, ликвидировали елецкий выступ, окружили и уничтожили несколько дивизий, нанесли серьёзное поражение 2-й немецкой армии. Они отвлекли на себя часть сил 2-й танковой армии, оказав этим существенную помощь войскам левого крыла Западного фронта, выполнявшим главную задачу.