Неделин руководил и организацией маскировки. Так, по его указанию было построено более сотни макетов орудий, тягачей, автомашин, много землянок, блиндажей и других укрытий. На «командном пункте», якобы предназначавшемся для командующего артиллерией фронта, связисты начали радиоигру, с тем чтобы дезориентировать фашистов: радиостанции работали в прежнем режиме, но время от времени, как бы невзначай, в эфир посылались «новые» сигналы-команды по поводу использования «труб», «огурцов» и «дынь» в предстоящих «прогулках» и «свадьбах» на Кишиневском направлении.

Да, славно поработали саперы, пехотинцы, танкисты, артиллеристы, связисты — все, на кого возлагалась ответственность за воплощение плана оперативной маскировки в жизнь. Не отставали от других и хозяйственники — в ложном районе нещадно дымили походные солдатские кухни...

На новые позиции необходимо было перевести 113 артиллерийских и минометных полков из 170, имевшихся во фронте. Глубина перегруппировки для значительного количества частей составляла 70-90 километров.

По распоряжению Неделина артиллеристы совершали марши лишь поздним вечером и ночью при строжайшем соблюдении мер светомаскировки. Тягачи и транспортные автомашины двигались по пыльным проселочным и лесным дорогам с потушенными фарами. На рассвете колонны останавливались, тщательно маскировались и замирали до наступления следующей ночи.

16 августа на наблюдательный пункт командующего артиллерией 37-й армии полковника В.П.Чистякова прибыли Ф.И.Толбухин, А.С.Желтов и М.И.Неделин. После обстоятельного доклада Чистякова Федор Иванович, подойдя к стереотрубе, приник к окулярам.

— Товарищ Чистяков! Ориентир два, вправо 50, выше 20 — что здесь обнаружила наша разведка? — спросил Толбухин.

— Это разрушенный хутор. Сейчас там опорный пункт противника.

— Все цели пристреляны?

— Так точно!

Федор Иванович, живо взглянув на Неделина, сказал:

— Митрофан Иванович! Как вы думаете, мы не очень раскроем наши планы, если проверим их правильность стрельбой хотя бы по одному снаряду от каждого дивизиона?

— Нет, не раскроем, — ответил Неделин.

— Ну что ж, товарищ Чистяков, прикажите: один снаряд от первых дивизионов полков по этому опорному пункту.

Через две минуты три гаубичных снаряда накрыли цель.

— Хорошо, — сказал Алексей Сергеевич Желтов. — Поражать плановые цели они готовы. А как обучены артиллеристы стрельбе по незапланированным целям? Разрешите, Федор Иванович, поставить им такую задачу?..

Через несколько минут и другие цели, выбранные Неделиным, были уничтожены.

— Молодцы артиллеристы, — сказал Толбухин...

По установившейся с начала войны традиции перед каждой операцией проводились партийные и комсомольские собрания. Коммунисты и комсомольцы собирались обычно ненадолго, иногда на несколько минут, но их значение невозможно переоценить: чисто человеческая теплота, чувство товарищества, подъем, воодушевление — вот что характеризовало обстановку на этих собраниях. И замирало сердце, когда мужественный ветеран — вся грудь в орденах, едва сдерживая волнение, прерывающимся голосом говорил: «Один за всех, все за одного!», «Враг должен быть разбит, победа будет за нами!»

Так было и на партийном собрании штаба артиллерии 3-го Украинского фронта, которое проходило во второй половине дня 19 августа 1944 года. Заместитель командующего артиллерией по политической части полковник И.И.Мохначев рассказал коммунистам об интернациональном долге и освободительной миссии Красной Армии в странах Восточной и Юго-Восточной Европы, о сложившейся внутриполитической обстановке в королевской Румынии и царской Болгарии...

После партийного собрания Неделин отдал распоряжение о перемещении его оперативной группы на передовой командный пункт (ПКП) фронта в район Кицканского плацдарма, к Кицканскому монастырю. Сам же Митрофан Иванович подъехал, когда уже стемнело. Пройдя к телефону, он обзвонил командующих артиллерией армий. Близился рассвет. Но генерал Неделин продолжал работать.

Время шло. В полосах 37-й и 5-й ударной армий уже была произведена разведка боем, и командармы доложили командующему фронтом о готовности войск к переходу в наступление. Через считанные минуты начиналась операция — тяжелое физическое и моральное испытание для всех ее участников.

По указанию Федора Ивановича Толбухина над расположением вражеских войск появилась наша авиация. Бомбардировщики и штурмовики эскадрилья за эскадрильей устремлялись и наваливались на вражеские позиции.

За ударами авиации наблюдали генералы Толбухин, Бирюзов, Неделин, Судец, находившиеся на ПКП. Федор Иванович пристально взглянул на следившего за небом командующего 17-й воздушной армией и поинтересовался:

— Чьи это соколы, товарищ Судец?

— Бомбардировщики, товарищ командующий, — 244-й бомбардировочной авиационной дивизии подполковника П.В.Недосекина, штурмовики — 10-й гвардейской штурмовой авиационной дивизии гвардии генерал-майора авиации А.Н.Витрука, а истребители — 288-й истребительной авиационной дивизии полковника Б.А.Смирнова, — ответил генерал-полковник авиации В.А.Судец.

— Отлично работают! — похвалил Федор Иванович и, переведя взгляд на генерала Неделина, спросил его: — Ну а как артиллерия — готова?

— Давно готова, товарищ командующий! Ждем только вашего разрешения, чтобы подать сигнал на открытие огня, — доложил Митрофан Иванович.

— Подавайте...

Генерал Неделин посмотрел на часы — 7.58. Ровно в 8 часов утра 20 августа 1944 года все пространство вокруг Кицканского плацдарма потряс мощный сокрушающий залп. Одновременно загрохотали тысячи орудий и минометов. Под ногами стоявших в блиндаже генералов и офицеров дрожала земля, сквозь смотровую щель врывался поток воздуха, образовавшийся от массированных взрывов на переднем крае обороны противника. Небо сплошь заволокло дымом и пылью. От гари и копоти потемнела трава.

Спустя 55 минут командующий артиллерией подал сигнал на перенос огня в глубину обороны. В это время бойцы, занимавшие первую траншею, открыли интенсивный ружейно-пулеметный огонь, с помощью искусно сделанных чучел имитируя подготовку к атаке. Враг, решив, что она сейчас последует, сконцентрировал на передовой крупные силы и начал вести ответный огонь, впустую расходуя боеприпасы. Подразделения противника вышли из надежных укрытий и заняли более уязвимые позиции, по которым через 15 минут ударили наши орудия.

В 9 часов 45 минут поднялась советская пехота и устремилась вслед за танками к переднему краю обороны противника. Артиллерия, используя метод огневого вала и последовательного сосредоточения огня, поддержала эту атаку. Неделин с облегчением вздохнул: батальоны ворвались с первую вражескую траншею, затем преодолели вторую, третью.

И только после этого в расположении боевых порядков наступающих стрелковых полков начали рваться одиночные снаряды. Митрофан Иванович быстро определил, что огонь ведут отдельные орудия. Ему было совершенно ясно, что основная, наиболее укрепленная и оснащенная артиллерией линия обороны фашистов уничтожена. Он незамедлительно связался по радио с командирами экипажей дежуривших в воздухе самолетов-корректировщиков и отдал им распоряжение засечь ожившие огневые средства противника и передать установленные координаты на огневые позиции артиллерийских полков.

Через несколько часов начальник разведывательного отдела штаба артиллерии Э.А.Инашвили доложил генералу Неделину показания пленных:

«От страшного артиллерийского удара мой полк потерял почти всю материальную часть» (начальник штаба артиллерийского полка немецкой пехотной дивизии).

«Такого сильного огня я еще никогда не видел и не переживал. Ваша артиллерия уничтожила моих солдат, подавила орудия и нарушила связь с командованием и соседями» (командир батареи артиллерийского полка немецкой дивизии).

«Я старый артиллерист и должен прямо сказать, что русская артиллерия действовала превосходно. При ее поддержке вашим танкам и пехоте удалось почти без потерь подойти к нашей обороне и даже прорваться на огневые позиции моих дивизионов» (командир артиллерийского полка румынской пехотной дивизии).