Предпосылки для продолжения русского наступления были налицо. Прорыв у Азовского моря отрезал бы Крым, продвижение через Днепр на Кривой Рог в сочетании со вспомогательным ударом на Запорожье могло бы привести к окружению 1-й танковой армии в излучине Днепра, а наступление на рубеже Гомель, Киев до предела растянуло бы силы немецких армий и в конце концов разорвало их фронт.
Обе оборонявшие южную часть Восточного фронта группы армий, полностью понимая реальность этих угроз, использовали для соответствующей перегруппировки кратковременную паузу, которую русские вынуждены были предоставить в связи со своей подготовкой к форсированию Днепра. Первая попытка русских в конце сентября с хода захватить плацдармы на правом берегу Днепра удалась лишь в одном пункте – у изгиба реки южнее Яготина, но и там немецкие войска при поддержке танков сумели вскоре уменьшить русский плацдарм до размеров узкой прибрежной полосы.
7 октября в русской сводке было сообщено, что после паузы, вызванной необходимостью подтягивания новых сил, русские армии возобновили наступление по всему фронту от Витебска до Таманского полуострова. Чтобы и внешне подчеркнуть достигнутые перед этим успехи и вызвать в русских войсках новый наступательный порыв, существовавшие до сих пор фронты были переименованы. На юге отныне находились 1-й, 2-й, 3-й и 4-й Украинские фронты, в центре – 1-й, 2-й и 3-й Белорусские фронты и против группы армий «Север» – 1-й и 2-й Прибалтийские и Волховский фронты.
Русские армии сосредоточили основные усилия на четырех ожидавшихся немецким командованием направлениях: в районе Киева, юго-западнее Яго-тина, восточнее Запорожья, где все еще существовал крупный немецкий плацдарм на левом берегу Днепра, и в районе Мелитополя у Азовского моря. Несмотря на подавляющее превосходство русских, не знающим усталости войскам сначала удалось не допустить оперативного прорыва противника. 6-я армия до 23 октября продолжала вести тяжелые бои за Мелитополь, завершившиеся прорывом русских войск 4-го Украинского фронта. За неделю они захватили обширный район, позволивший им частью сил выйти к Перекопскому перешейку и перерезать сухопутные коммуникации немецкой группировки в Крыму. Севернее продвижение русских армий между Крымом и нижним течением Днепра было задержано лишь у самого Днепра. Исключительно важное значение имело то, что немецкие войска, которые удерживали большой плацдарм в районе Никополя, отразили все попытки русских нанести там удар через Днепр в северном направлении и прикрывали далеко выдвинутый вперед фланг 1-й танковой армии.
Когда русские 1 ноября вышли к Перекопскому перешейку, они высадили десант на восточном побережье Крыма в районе Керчи. После тяжелых боев десанту удалось закрепиться и удержать захваченный плацдарм. Однако как Перекопский перешеек, так и узкий Керченский полуостров, несмотря на все удары русских, успешно оборонялись 17-й армией. Лишь в апреле 1944 г. Крым был эвакуирован.
Запорожский плацдарм, несмотря на удар 3-го Украинского фронта, удерживался 1-й танковой армией до 14 октября. Положение этой армии стало угрожающим после того, как русским 17 октября удалось на широком фронте форсировать Днепр юго-восточнее Кременчуга, захватить там плацдарм в 45 км по фронту и около 20 км в глубину и через день прорваться к железнодорожному узлу Пятихатке, расположенной в 50 км от Днепра. За этим прорывом 24 октября последовал новый – в районе Днепропетровска. К 10 ноября русские взломали оборону на Днепровском оборонительном рубеже между Кременчугом и Днепропетровском на фронте 150 км и группировкой в составе 61 стрелковой дивизии, 37 танковых бригад и 14 мотострелковых бригад вбили глубокий клин между немецкими 1-й танковой и 8-й армиями, выйдя далеко за Ингулец севернее Кривого Рога. Танковым дивизиям 1-й танковой армии удалось помешать глубокому охвату армии с севера, тем не менее она вынуждена была отойти на рубеж Никополь, северо-восточное Кривого Рога. Примыкавшая к ней с севера 8-я армия оттянула свой правый фланг назад, что дало ей возможность прикрыть стык со своим южным соседом юго-восточнее Кировограда. Наступавшие против этой армии войска 2-го Украинского фронта сумели захватить небольшой плацдарм южнее Черкасс. Русские пытались также расширить созданный ими ранее плацдарм южнее Яготина. В остальном их действия преследовали лишь цель сковать немецкие силы, так что 8-я армия даже могла в течение некоторого времени удерживать свою оборону на Днепре.
Зато исключительно серьезным стало положение 4-й танковой армии. Тяжелые бои, завязавшиеся 7 октября с началом крупного русского наступления на Киев, эта армия в течение всего октября вела довольно успешно, не давая противнику возможности выйти за пределы местных успехов. Русские постепенно захватили плацдармы по обе стороны Киева, которые к концу месяца были ими значительно расширены, особенно севернее города. Когда 3 ноября крупная группировка в составе 30 стрелковых дивизий, 24 танковых бригад и 10 мотострелковых бригад начала из этого района наступление, 4-я танковая армия была совершенно обескровлена. До 6 ноября она еще продолжала удерживать Киев, но затем вынуждена была оставить обойденный с обеих сторон город. Немецкий фронт был разорван, и уже на следующий день противник продвинулся к важному железнодорожному узлу Фастову, расположенному в 60 км юго-западнее Киева. Западнее Киева русские войска, развивавшие наступление на Коростень, Житомир и Бердичев, также преследовали далеко идущие цели и хотели добиться, наконец, широкого прорыва центра немецкого фронта. 11 ноября русские вышли к Радомышлю, расположенному в 90 км западнее Киева, а двумя днями позже они были уже в 130 км от Киева, в районе Житомира.
Так как южнее Гомеля в полосе соседней 2-й армии 1-й Белорусский фронт к тому времени тоже достиг значительных успехов, на стыке групп армий «Юг» и «Центр» возникла угроза крупного по масштабам прорыва с самыми грозными последствиями. Только контрнаступлением против левого крыла прорвавшихся русских войск, результатом которого должен был явиться захват Киева, еще можно было остановить противника. Сосредоточив все имевшиеся на этом участке фронта танковые дивизии и подтянув войска с севера и из Франции, группа армий «Юг» создала в районе южнее Фастов, Житомир крупную ударную группировку, подчинявшуюся командующему 4-й танковой армией. Это позволило почти на два месяца приостановить русское наступление и вернуть инициативу на этом участке фронта немецким войскам. Немецкое контрнаступление началось 11 ноября и сразу же приняло столь угрожающий характер для войск 1-го Украинского фронта, что русским пришлось ввести все свои силы и вместе с тем приостановить продвижение в западном направлении. 20 ноября Житомир снова был в руках немецких войск. Тем временем сопротивление русских постепенно возрастало, вследствие чего немецкое наступление теряло свою силу. Русские настолько укрепили свое левое крыло, что это дало им возможность возобновить наступление на запад. Смелый бросок группы армий «Юг» потерял весь свой эффект. Командованию группы пришлось перенести направление главного удара в район Житомир, Коростень, чтобы нейтрализовать новый русский удар. Такая внезапная перегруппировка немецких войск дала, во всяком случае, тот положительный результат, что русские армии были отброшены до Радомышля.
Когда русскому командованию в начале ноября стало известно, что в результате изъятия сил, выделенных для сколачивания ударной группировки, 8-я армия оказалась значительно ослабленной, войска 2-го Украинского фронта предприняли против этой армии наступление. Кроме того, возобновили свои атаки и русские войска северо-восточнее Кривого Рога. 20 ноября русские перешли в наступление в районе Черкасс, 24 ноября им удалось осуществить глубокий прорыв южнее Кременчуга. В последующие дни они расширили вбитые клинья на каждом из этих направлений. Тем не менее войскам 8-й армии и ее южного соседа, 1-й танковой армии, упорной обороной и контратаками местного характера пока что удавалось помешать русским осуществить решающие прорывы.