Но самый сильный удар враг наносил на московском направлении. Всеми войсками, оборонявшими Смоленск, штаб Западного фронта поручил командовать генералу Лукину, Более 60 дней и ночей длилось Смоленское сражение. До сих пор в официальных изданиях говорится, что Смоленск был захвачен гитлеровцами 16 июля. Пора восстановить историческую правду о боях в Смоленске. Бои в городе продолжались еще две недели. Лишь 29 июля Смоленск был оставлен. Впервые с начала второй мировой войны в результате Смоленского сражения немецко-фашистская армия вынуждена была перейти к обороне.
Бои под Вязьмой. Здесь генерал Лукин командовал 19-й армией, сменив на этом посту И. С. Конева. В лесах западнее Вязьмы крупным силам врага удалось окружить части 19, 20, 24, 32-й армий и группу генерала Болдина. И снова штаб фронта поручает генералу Лукину возглавить все окруженные части. В самые критические дни боев в окружении Лукин приковал к себе 28 вражеских дивизий и на две недели задержал наступление гитлеровцев на Москву. Окруженные армии не только не потеряли боеспособность, но и стали одной из причин срыва гитлеровского плана захвата Москвы.
«Благодаря упорству и стойкости, которые проявили наши войска, дравшиеся в окружении в районе Вязьмы, — свидетельствует Г. К. Жуков, — мы выиграли драгоценное время для организации обороны на можайской линии. Кровь и жертвы, понесенные войсками окруженной группировки, оказались не напрасными. Подвиг героически сражавшихся под Вязьмой советских воинов, внесших великий вклад в общее дело защиты Москвы, еще ждет своего описания».
В этих боях Лукин был трижды ранен и попал в руки врага. До завершения войны он находился в гитлеровском плену. Но и там Лукин вел себя мужественно и стойко. Несмотря на увечья Лукина (немцы ампутировали ему правую ногу, не действовала правая рука), гитлеровское командование стремилось склонить Лукина к сотрудничеству. Ему настоятельно и неоднократно предлагали возглавить русскую освободительную армию. Ни уговоры, ни издевательства не помогли гитлеровскому командованию склонить генерала к измене.
Позже Михаил Шолохов скажет: «Война — это всегда трагедия для народа, а тем более для отдельных людей… Люди обретают себя в подвигах, но подвиги эти бывают разные… Такие, как Лукин, обретают себя как личности и в трагических обстоятельствах…»