1、態勢
9-10月份，曼施坦因的南部防線被打得一塌糊塗，而他以基輔為中心的北部防線，情況還比較穩定。這段戰線的對峙雙方，蘇聯為瓦圖京的烏克蘭第1方麵軍（10月20日前為沃羅涅日方麵軍，轄第13、第60、第38、第40、第27、第47集團軍，近衛坦克第3集團軍，空軍第2集團軍）；德方則以霍特將軍的第4裝甲集團軍為核心，其北南兩翼，分別由第2集團軍2個軍和第8集團軍一部掩護。
11月初，兩軍兵力對比為：
蘇軍：兵員663000人，火炮迫擊炮近7000門，坦克自行火炮675輛，飛機700架。
德軍：兵力50萬，坦克強擊火炮400輛。
曼施坦因9月份就對基輔方向付諸了極大的關注，竭力阻止紅軍從這一線實施合圍。但乘著德軍向這一段第聶伯河撤退的時機，紅軍得以在基輔北南兩側建立了橋頭堡。
基輔以北，為柳捷日登陸場。由蘇聯第38集團軍奪取。
基輔以南，為布克林登陸場，集中了蘇第27、40、47集團軍的重兵，得到第3近衛坦克集團軍先頭支援。
9月底——10月，蘇軍不斷鞏固這兩個登陸場，並將強大的坦克部隊送了進來。
柳捷日登陸場投入了第5近衛坦克軍。該軍在進至第聶伯河前，先遇到了傑斯納河。坦克軍此時沒有得到渡河器材，當麵的大河河床不平，水流較急，坦克難以通過。蘇聯人便到處勘查地形，尋找合適的渡口。10月3日，他們發現列特基地區河寬隻有280米，水深0.7-1.2米，流速1米/秒。
雖然這一段的水深幾乎超過T——34規定涉水深度的一倍，俄國人還是打算嚐試一次潛渡。他們使用一些臨時手段對戰車進行了防水處理，用麻屑堵住坦克的所用孔口和炮塔圈座，再用黃油密封，百葉窗則用防水布封嚴。同時，構築好了徒涉場，渡河路線兩側以標杆顯示。
10月4日晨，蘇軍坦克開始渡河。所有車輛一律以一擋駕駛。但河水還是鑽入坦克，甚至漫過了駕駛員的座椅，又被風扇甩了出去。看上去，河中仿佛有一群噴水怪物。
渡河進行了8小時，有65輛坦克成功進入對岸，其中包括50輛T——34.隻有3輛在河中心熄火，也被拖車拖了出來。
第5近衛坦克軍隨後又碰到了更大的天險——第聶伯河。10月5日，該軍奉命從斯瓦羅米耶強渡。此時，渡河材料還沒有送到，潛渡也是不可能的。俄國人隻得在次日搜集了一些器材，將第16摩托化步兵旅送過河去。直到第四天，載重60噸的木製舟橋縱列門橋架好，坦克才開始渡河。一直拖到10月11日日終，部隊才完成渡河。
2、布克林橋頭堡受挫
在更受重視的布克林橋頭堡，蘇第3近衛坦克集團軍擁有較好的渡河器材。9月底，集團軍得到了重型舟橋，架設起載重16噸的橋梁，並為T——34建立了門橋渡口。據說一夜之間，就用4個門橋送過了95輛坦克和自行火炮。由於這些戰車的支援，橋頭堡內的蘇軍抗住了德軍的強大反擊。
隨後，蘇聯工兵又開始修建更牢固的橋梁。
其間，他們遭到了德軍不斷的火力襲擾，死傷慘重，犧牲者中包括集團軍工程兵主任奧努欽上校。但俄國人還是用2周時間成功建起了750米長的樁柱橋。10月中旬，第3近衛坦克集團軍主力由此進入了布克林登陸場。
德國人對布克林登陸場也沒有掉以輕心，集中了第24、48裝甲軍（隸屬第8集團軍），以及第7、19裝甲師，第20裝甲步兵師等精銳部隊。雖然第7裝甲師隨後被調往第4裝甲集團軍，但德國人依然保持了強大兵力。至1943年10月15日，直接麵對登陸場的第48裝甲軍，下屬有第19裝甲師，第11裝甲師和“帝國”師一部，第20裝甲步兵師，第72、112、255步兵師。第48裝甲軍軍長原為克諾貝爾斯道夫，9月30日起為肖爾蒂茨步兵上將所取代。掩護其北翼的第24裝甲軍，下屬“帝國”師另一部兵力，以及第10裝甲步兵師和第34步兵師。
德國人沿著登陸場的前沿構築防線。經驗豐富的第48裝甲軍製定了計劃，保證各師火炮可以對任何產生威脅的地段實施集中轟擊，由於蘇軍橋頭堡比較狹小，做到這一點並不困難。而德軍的打擊重點，則是蘇聯坦克，為此將調用包括高射炮、反坦克壕、路障、雷場在內的一切手段。布克林地區本身有大量急劇起伏的雛穀，不利於蘇軍施展坦克攻勢，卻非常方便德軍防禦部隊的隱蔽。
考慮到德軍準備充足，地形不利，蘇軍又彈藥不足，蘇總參謀部和前線將領們早在9月下旬就對由布克林發起主攻的正確性表示懷疑。9月25日，朱可夫直接向斯大林建議，另外尋找新的突破口。但斯大林依然不肯放棄由布克林實施突破的嚐試，但也沒有明確否定開辟新登陸場的建議。前麵所說的基輔以北柳捷日登陸場也就因此而產生了。
布克林登陸場當麵的德軍密切關注著蘇軍的動向。他們發現對手開始向前推進戰壕，顯然是為了縮短向德軍前沿衝擊的距離；夜間偵察機發現了逼近的蘇軍機械化部隊；無線電通信頻繁；另外，蘇軍實施試射以準備射擊諸元，也被德軍炮兵觀測部隊所察覺。這一切都是進攻在即的征兆。
10月16日6時30分（德國時間），紅軍的進攻毫無懸念地開始了。首先是長達2小時鋪天蓋地的炮擊。據德方觀測，每公裏防線平均遭到了290門火炮轟擊，陣地被轟擊的宛如剛耕過的田，大量重型武器被炸爛。蘇軍炮火甚至延伸到了德軍師指揮所。德第一梯隊兩個師被烈火濃煙所籠罩，無法判定紅軍的主攻方向。
緊接著，便是一波一波的蘇軍步兵和坦克吼叫著連綿不斷湧來，低空掠過的蘇聯飛機不斷清理殘存的德軍支撐點。參戰的德軍將領梅倫廷形容這是“令人畏懼的場麵……防禦者要經得住這一切，就必須有健全的神經”。
紅軍的進攻潮水衝破了德軍的防禦堤壩。但在下午，德軍的坦克預備隊又把對手給堵了回去，將突破縱深限製在約1.6公裏範圍內。此後數天內，紅軍繼續猛攻。但他們的衝擊往往開始前就被德軍的集中炮火轟擊所破壞，即使有所突破，也很快被德國坦克所阻止。
激戰一個星期，德第48裝甲軍兵力消耗殆盡，第8集團軍被迫把最後的預備隊——第3裝甲師投入最危險地段。有經驗的德國老兵感到，蘇聯方麵的攻擊勢頭也快要耗盡了。但第48裝甲軍軍長肖爾蒂茨卻被紅軍巨浪般的攻勢所震撼，感到這狂潮遲早會淹沒德國。經曼施坦因許可，肖爾蒂茨丟下陣地，跑到後方去見希特勒訴苦。
卻遇見了臉色蒼白、垂頭喪氣的參謀總長，肖爾蒂茨頓時感到，德國敗局已定。
可就在肖爾蒂茨溜走兩天後，蘇軍攻勢卻停止了。希特勒當然不會原諒嚇破了膽的肖爾蒂茨，於10月22日給第48裝甲軍任命了新軍長埃貝巴赫裝甲兵上將。
3、改變方向
紅軍10月份由布克林登陸場攻擊未能奏效，反而遭到了巨大損失。第47集團軍司令部也在10月底編入最高統帥部預備隊。失敗使堅持這次進攻的斯大林麵子上掛不住。他一麵虛張聲勢的指責朱可夫和瓦圖京不夠堅決；另一方麵，也隻好承認現實，接受了瓦圖京的申請，於10月24日深夜簽署命令，停止第3近衛坦克集團軍從布克林登陸場的攻擊，命令瓦圖京把該集團軍調到基輔以北，強化其右翼以攻占基輔。
瓦圖京根據這項命令，決心將主攻方向轉到柳捷日登陸場。為此，除近衛坦克第3集團軍外，步兵第23軍（原隸屬第47集團軍）、突破炮兵第7軍等部隊，也將從布克林登陸場抽出來。
25日，龐大的紅軍坦克集團軍開始調動。此次行軍距離約160公裏，需要橫渡第聶伯河兩次，橫渡傑斯納河一次。沿途道路泥濘，而且還要沿著德軍嚴密設防的第聶伯河，因此隻能在夜間進行。好在天氣多雲，德國偵察機難以升空。
為了迷惑德國人，蘇軍在原駐地又留下了坦克和大炮的模型以及偽裝電台。保密措施甚至對高層也不例外。朱可夫直到10月30日，給斯大林的報告中還在繼續強調從布克林進攻。
當然，朱可夫所說的布克林新攻勢，也不完全是假的。11月1日，第27、40集團軍就從布克林發起攻擊。但這隻是一次佯攻，結果又牽製住了德軍“帝國”師和原來對付烏克蘭第2方麵軍的2個步兵師。當然，德軍的防禦也沒有被突破。由於天氣不好，蘇聯飛機的出動強度大大下降，其空軍第2集團軍11月1日和2日僅起飛了640架次。
蘇軍的各種迷惑和牽製措施產生了效果。德東線外軍處就認為，蘇軍10月份布克林攻勢失利後，11月將主攻南麵的梅利托波爾和克裏沃伊羅格方向，以求包圍第6集團軍和第1裝甲集團軍。另外，紅軍可能向東線北段發起進攻。基於上述判斷，曼施坦因甚至計劃把新調來的3個裝甲師用於南段戰線，用於救援第6集團軍和克裏木。