戰役第一階段
烏克蘭的第1方面軍(10月20日前為沃羅涅日方面軍,轄第13-司令為普霍夫中將、第60-司令為切爾尼亞霍夫斯基中將、第38-司令為莫斯卡連科上將、第40-司令為日馬琴科中將、第27-司令為特羅菲緬科中將、第47集團軍-司令為,近衛坦克第3集團軍-司令為雷巴爾科坦克兵中將,空軍第2集團軍-司令為克拉索夫斯基空軍中將)在瓦圖京大將指揮下,於1943年9月底奪取第聶伯河右岸基輔以北及其以南的登入場後,曾兩次(10月12—15日,21—23日)發動解放基輔的進攻。主要突擊從南面的布克林登入場實施,輔助突擊從北面的柳捷日登入場實施。但是這些戰役均未取得預期結果。德軍在布克林登入場當面集中了龐大兵力(10個師,內有5個坦克師和摩托化師),並在此建立了堅固防禦。根據方面軍司令員的申請,最高統帥部大本營決定將主要力量轉向柳捷日登入場。近衛坦克第3集團軍、步兵第23軍(由已編入最高統帥部大本營預備隊的第47集團軍中調出)、突破炮兵第7軍及其他許多步兵和炮兵兵團,從布克林登入場隱蔽調到這裡。他們兩次渡過第聶伯河,並在秋季泥濘條件下完成了靠近戰線的複雜行軍。由於採取了措施,德軍未發現蘇軍變更部署。第38集團軍、近衛坦克第3集團軍、
近衛坦克第5軍和近衛騎兵第1軍奉命實施突擊,從西面迂迴基輔。捷克斯洛伐克獨立第1旅應與這一方向的蘇軍一起行動。第60集團軍在柳捷日登入場以北向西南突擊。留在布克林登入場的第40、第27集團軍應提前兩天轉入進攻,以便使德軍錯誤判斷主要突擊方向,牽制當面德軍各師。空軍第2集團軍對陸軍實施空中支援。戰役開始前,蘇軍對德軍總優勢不大,但在主要突擊方向(第38集團軍地帶),方面軍的步兵比當面德軍(坦克第4集團軍)的步兵多2倍,炮兵多3.5倍,坦克多的8倍。
戰役第二階段
布克林登入場的進攻於11月1日開始。但是,由於德軍頑抗,蘇軍這一次也未能突破其防禦。為了支援地面軍隊的行動,空軍第2集團軍僅11月1日和2日兩天就在複雜的氣候條件下出動640架次。11月3日晨,方面軍主要集團在炮火準備後,從柳捷日登入場實施了突擊。與近衛坦克第5軍協同進攻的第38集團軍,以及第60集團軍所屬兵團,在日終前推進了5—12公里。11月4—5日,近衛坦克第3集團軍進入交戰。11月5日,該集團軍在突破德軍防禦後,切斷基輔—日托米爾公路。為了擴張戰果,近衛騎兵第1軍和第38、第60集團軍的第二梯隊進入突破口。捷克斯洛伐克獨立第1旅在斯沃博達上校指揮下也參加了交戰。德軍統帥部擔心自己在基輔地域的軍隊遭到合圍,便急忙將其撤回。11月6日凌晨,烏克蘭首都解放。蘇軍在追擊德軍過程中於11月7日解放了法斯托夫市,11月13日解放了日托米爾。第13集團軍也利用總戰果,在方面軍右翼轉入進攻。但是,德軍從11月8日起就開始調攏預備隊,從法斯托夫以南、斯泰基一線,隨後又從科爾寧地域,向方面軍主要集團的翼側實施了猛烈反突擊。於是,方面軍左翼前進受阻。大本營發現德軍重兵集中到基輔南面並準備實施反攻以後,於11月12日命令方面軍在日托米爾至第聶伯河地段轉入防禦(參見基輔德軍進攻戰役)。繼續進攻的方面軍右翼(第13、第60集團軍)於11月底進至納羅夫利亞以北、葉利斯克、奧夫魯奇、科羅斯堅以東一線。
點評
基輔進攻戰役可資借鑑之處是:在一個不大的登入場集中重兵;在複雜的情況下和緊迫的時限里將大量坦克和炮兵從一個登入場隱蔽機動到另一個登入場,達成了突擊的突然性;在幾個方向順利發展進攻。65個戰功卓著的部隊和兵團的被授予“基輔”、13個被授予“日托米爾”、6個被授予“法斯托夫”、6個被授予“科羅斯堅”、4個被授予“瓦西里科夫”、1個被授予“奧夫魯奇”的榮譽稱號。