Авиация 17-й воздушной армии в этот день наносила удары на подступах к городу по резервам противника, подходившим из района Земуна на помощь белградскому гарнизону.
Для захвата Центральной телеграфно-телефонной станции была создана специальная группа добровольцев из 42-й отдельной истребительно-противотанковой бригады. Бойцы штурмовой группы через окна ворвались в здание телеграфа и огнем из автоматов и ручными гранатами уничтожили 25 немецких солдат и 17 взяли в плен. Здание телеграфа, подготовленное к взрыву, было захвачено штурмовой группой неповрежденным.
В это время 2-я и 3-я Ликские бригады 6-й Пролетарской дивизии продолжали продвигаться по улицам Князя Милоша и Сараевской. В голове 2-й бригады, наступавшей по улице Князя Милоша, находился 4-й батальон. Немцы оказывали отчаянное сопротивление, цепляясь за каждый дом.
Ночной бой за Жарково, который вели части 11-й и 28-й дивизий, был особенно ожесточенным, но уже днем 15 октября эти дивизии, возобновив наступление, при помощи действовавших здесь войск Красной армии в коротком, но кровопролитном бою овладели опорным пунктом противника Жарково.
В ночь на 16 октября 5-я Краинская бригада 11-й ударной дивизии прорвала оборону немецкого батальона на высоте Баново-Брдо и овладела важной оборонительной позицией противника. В этом бою бригада уничтожила 30 и захватила в плен 55 немецких солдат.
Таким образом, в течение первых двух дней наступления на Белград войска 1-й армейской группы Народно-освободительной армии Югославии и Красной армии добились значительных результатов. Были ликвидированы все важнейшие опорные пункты на южной и восточной окраинах города (Жарково, Баново-Брдо, Топчидер, Дединье, Банички-Вис, Вождовац, Конярник, Велики-Врачар). Большая часть города была освобождена. Противник удерживался только в его северо-западной части на рубеже Дунайский вокзал, Ботанический сад, Народная Скупщина, Теразие, группа зданий министерств, Главный вокзал, а также в Чукарице, где немцы были отрезаны от своих войск в городе.
В то время как шли ожесточенные бои в самом Белграде, не менее напряженные события развивались юго-восточнее города. 75-й стрелковый корпус и 5-я отдельная гвардейская мотострелковая бригада 57-й армии совместно с частями 14-го корпуса и 1-й Краинской бригады 5-й дивизии НОАЮ вели бои с пожаревацко-смедеревской группировкой противника.
Участвовали в боях за столицу Югославии и войска 2-го Украинского фронта. 109-я гвардейская стрелковая дивизия 46-й армии 2-го Украинского фронта во взаимодействии с 12-й Воеводинской бригадой Народно-освободительной армии Югославии в ночь на 14 октября переправилась двумя стрелковыми полками в районе населенного пункта Панчево (12 км северо-восточнее Белграда) на правый берег Дуная, захватила плацдарм и повела наступление на Белград. 15 октября она достигла городского оборонительного обвода на северо-восточной окраине столицы.
Отступавшая из Восточной Сербии под ударами войск правого фланга 57-й армии и частей Народно-освободительной армии Югославии немецкая группировка все ближе подходила к Белграду. Ее передовые части в первой половине дня 15 октября подошли к восточной окраине Белграда. Здесь, в районе села Мали-Мокри-Луг, они были атакованы подразделениями 5-й ударной дивизии НОАЮ и почти полностью уничтожены. Лишь нескольким автомашинам удалось отойти к Гроцке. Преследуя отходившего противника, один батальон 1-й бригады 5-й ударной дивизии ворвался в Гроцку и, отбросив находившиеся там незначительные силы противника, овладел этим местечком. Однако к вечеру под нажимом подошедших из Смедерево сил противника батальон был вынужден отойти в район южнее Гроцки, где к этому времени сосредоточилась вся 1-я бригада.
Дунайская военная флотилия, продвигаясь по мере наступления 75-го стрелкового корпуса, взаимодействовала с ним в боях по овладению Смедерево и частью сил пробивалась к Белграду. Произведя огневой налет на Смедерево, отряды бронекатеров под командованием капитан-лейтенанта Бутвина и гвардии капитан-лейтенанта С. И. Барботько 16 октября высадили десант в тылу смедеревского узла обороны противника. Совместными действиями 109-го стрелкового полка 74-й стрелковой дивизии и десанта при поддержке артиллерии бронекатеров во второй половине дня Смедерево было освобождено. Из района Смедерево отряды бронекатеров под командованием Героя Советского Союза старшего лейтенанта М. А. Соколова и гвардии капитан-лейтенанта С. И. Барботько устремились вверх по реке. Выйдя в район разрушенного железнодорожного моста на Дунае и преодолев минные заграждения, бронекатера начали огнем артиллерии поддерживать действовавшие в Белграде войска.
В ночь на 16 октября 1-я бригада 5-й ударной дивизии, усиленная советскими танками и артиллерией, атаковала немецкую колонну на шоссе между Гроцкой и селом Брестовик, нанесла ей потери, но вследствие значительного превосходства сил противника вынуждена была отойти в район села Пударци.
Сосредоточиваясь в Гроцке, германское командование намеревалось в ночь на 16 октября сильным передовым отрядом пробиться в Белград и тем самым обеспечить прорыв в город главных сил отходившей по Смедеревскому шоссе группировки войск. В сложившейся обстановке командование 1-й армейской группы НОАЮ приказало 21-й ударной дивизии, находившейся в армейском резерве в районе горы Авала, срочно создать сильный заслон на Смедеревском шоссе и не допустить прорыва противника в Белград. Выполняя поставленную задачу, 4-я сербская бригада 21-й дивизии заняла оборонительные позиции на высотах Шугавац, Липовци на левом берегу реки Болечица и в глубине на рубежах Эрино-Брдо, Смрдан; Мали-Мокри-Луг, Велики-Мокри-Луг, где к этому времени оборонялась 15-я гвардейская механизированная бригада Красной армии. 5-я сербская бригада 21-й дивизии заняла рубеж Голо-Брдо, Лештане, Забран, имея задачей действовать во фланг немецких войск, подходивших по Смедеревскому шоссе. Одновременно на восточной окраине города заняли позиции части 5-й ударной дивизии, усиленные советскими танками и артиллерией.
Вечером 15 октября немецкие войска силами до полка пехоты с танками и самоходной артиллерией перешли в наступление против частей 21-й и 5-й ударных дивизий югославской армии. Завязался ожесточенный бой, длившийся всю ночь. Несмотря на большие потери (только в боях в районе Мали-Мокри-Луг они потеряли около 360 человек убитыми), немцы упорно стремились прорваться в город. Ночью частью сил им удалось ворваться на улицы Белграда в направлении Конярник, Цветкова-Механе, Велики-Врачар.
Утром 16 октября противник частью сил нанес удар по боевым порядкам 14-й гвардейской механизированной бригады Красной армии в районе Велики-Мокри-Луг, чтобы оказать помощь главным силам, которые вели наступление в целях захвата Смедеревского шоссе и продвинулись в восточное предместье Белграда. Однако прорвавшемуся в восточный пригород Белграда противнику не удалось пробиться в центр города и соединиться со своими войсками. Утром 16 октября батальон 2-й Пролетарской бригады 21-й ударной дивизии югославской армии атаковал немецкие части, подходившие к улице Короля Александра, и отбросил их в район школы имени Воислава Илича, где во взаимодействии с 36-й гвардейской танковой бригадой Красной армии они были окружены и уничтожены.
В течение первой половины дня была разбита и большей частью уничтожена и вторая группа противника, пробившаяся к Конярнику. Наиболее сильное сопротивление оказала третья группа, прорвавшаяся в районе Велики-Врачара. Одновременным ударом 14-й гвардейской механизированной бригады Красной армии и 5-й ударной дивизии НОАЮ по сходящимся направлениям эта группа противника была расчленена и также уничтожена. В бою принимала участие и 12-я Воеводинская бригада, переброшенная на кораблях Дунайской военной флотилии из Баната. Таким образом, 16 октября была сорвана вторая попытка германского командования обеспечить прорыв своих главных сил в Белград со стороны Смедерево. Значительную роль в ликвидации попыток германских войск прорваться в Белград сыграли боевые действия 21-й ударной дивизии югославской армии, преградившей на рубеже реки Болечица путь немецким частям, спешившим на помощь прорвавшейся в город группе своих войск, а также упорные оборонительные бои, которые вели с той же целью 15-я гвардейская механизированная и 5-я отдельная гвардейская мотострелковая бригады Красной армии на рубеже Мали-Мокри-Луг, Велики-Мокри-Луг.