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9月底，德军南方集团军群已被苏军驱赶到“东墙”防线。这种战术性不坚固的工事是由民工构筑的，因为德军缺少水泥、钢筋等材料。此时，德军减员很多，很多步兵师只有1000人左右。曼施坦因的37个步兵师控制着约724公里宽的正面，平均每个师必须守住19公里宽的正面。如此一来，曼施坦因就无法进行纵深配置。另外，曼施坦因还有17个装甲师与装甲护卫师，但这些师名不副实，装甲师的坦克只有40~50辆，装甲护卫师的坦克就更少了。曼施坦因麾下只有坦克200多辆、自行火炮220门。
德军A集团军群，也就是塔曼半岛上的第十七集团军和克里米亚半岛上的守备部队兵力，也是捉襟见肘。第十七集团军原有35万人，后来希特勒把十几万新兵分给了曼施坦因，第十七集团军的兵力就明显不足了，同时第十七集团军还要分出14个步兵师与7个罗马尼亚师坚守“哥特首领”桥头堡，等待德军时来运转再去进攻北高加索。早在7月，第十七集团军就被苏军北高加索方面军牵制住了。后来，希特勒同意撤出塔曼半岛，也是无奈之举。
德军第四装甲集团军在基辅两侧防守，但兵力空虚，缺乏纵深。德军第八集团军和第一装甲集团军沿河展开兵力，防线一直延伸到扎波罗日。德军仍在坚守美利托波尔和克里米亚接近地。
从整个苏联战场看，德军的防线长达2253公里，主力大部分撤到第聂伯河一带。此时，德军控制着第聂伯河这个最后的天然屏障，控制着喀尔巴阡山脉以及德国占领区外围防线。德军坦克所剩无几，高射炮在德军火力中占有最重要的地位。德军利用反坦克壕、路障、各种各样的天然障碍和雷区等来对付苏军的坦克群。曼施坦因想尽一切办法把苏军坦克群引入德军准备好的“口袋”里。所有障碍物都得到火力掩护，这是很普通的战术，然而却经常被苏军所忽视。
10月2日，苏军布良斯克方面军进抵普罗尼亚河和索日河。同日，西方面军和加里宁方面军也推进到利鲁德尼亚、克里切夫以西一带，但遭到德军反击。苏军多次向维帖布斯克、奥尔沙和莫吉廖夫等方向发动猛攻，均被德军击退。斯大林命令停止进攻，就地转入防御。此时，苏军在宽达400公里战场上向西推进了200多公里，收复了加里宁州部分地区和斯摩棱斯克州全境。
10月16日6时30分，苏军对德军第四十八装甲军发起攻击。庞大的机群对德军阵地进行了两个小时的轮番轰炸。接着，苏军步兵在坦克和炮兵火力的掩护下，向德军发起了人海进攻。苏军步兵排成宽大而密集的队形前仆后继，冲锋着，呐喊着。上午的进攻失败后，下午再次发起集团冲锋。接下来的两天中，苏军反复进行集团冲锋，毫无战术可言。几天下来，苏军损失惨重。德军第四十八装甲军的损失虽然不大，但是人数太少，加上疲惫不堪，到了崩溃的边缘。
10月20日，苏军最高统帅部大本营决定对各方面军进行调整。在乌克兰作战的所有方面军称乌克兰方面军，其中，沃罗涅日方面军改称乌克兰第一方面军（司令员瓦杜丁），草原方面军改称乌克兰第二方面军（司令员科涅夫），西南方面军改称乌克兰第三方面军（司令员马里诺夫斯基），南方面军改称乌克兰第四方面军（司令员托尔布欣），中央方面军改为白俄罗斯方面军（司令员罗科索夫斯基）。朱可夫负责指挥乌克兰第一和第二方面军，华西列夫斯基负责指挥乌克兰第三与第四方面军。乌克兰第一方面军的任务是收复第聂伯河西岸突出部的基辅。
朱可夫元帅
经过与德军第四十八装甲军的较量后，瓦杜丁决定改变战术，提出了一个新计划，通过朱可夫提交给斯大林。斯大林同意了该计划。随后，瓦杜丁改从基辅以北的柳帖日桥头堡发动主攻，他要求各部队沿着第聂伯河与德军前沿防御阵地相平行的路线向北进攻，从一个桥头堡赶到另一个160多公里外的桥头堡。这就意味着苏军除了要渡过第聂伯河，还要再渡过一条迭斯纳河。
苏军主要在晚上进行偷渡，秋季多云的天气有利于苏军的秘密转移。结果，大量苏军一下子集中在小小的柳帖日桥头堡：苏军第三十八集团军与近卫坦克第三集团军的司令部只有几十步远，而距离近卫坦克第五军只有几十米远；苏军在这里的火炮与迫击炮密度达到了每英里300门；共集结了17个步兵师和3个坦克军的庞大兵力。