罗科索夫斯基的进攻，从侧面严重威胁着曼施坦因的北翼。而南方集团军群北翼本身，也在红军沃罗涅日方面军和草原方面军的正面压力下逐步后退。

瓦图京的沃罗涅日方面军从8月25日开始，追击撤离阿赫特尔卡的德第4装甲集团军。方面军左翼两天内推进了25～30公里；右翼第38集团军9月2日攻占苏梅，并向罗姆内和普里卢基方向推进。9月10日，苏军突破了罗姆内东南的防御。

但沃罗涅日方面军在中路和左翼却受到了激烈反抗。为了加速进攻，斯大林给瓦图京增派了第52集团军，以及归该集团军指挥的第5近卫坦克军和第10坦克军。第52集团军由第47、27集团军接合部投入战斗。

由于红军攻击力度加大，德军被迫于9月6日放弃了阿赫特尔卡西南的赞科夫。

科涅夫的草原方面军，则致力于把德第8集团军赶出哈尔科夫以西的据点。8月29日，第5近卫坦克集团军和第53集团军攻克柳博京，打开了通向波尔塔瓦的道路。

遗留在战场上的德军尸体

但在哈尔科夫西南的梅列法，苏军却为顽强抵抗所阻止。德军在这个交通枢纽组织了强固防御，将苏第7近卫集团军阻住了5天。不满于进展缓慢的科涅夫亲往督阵。经过周密侦察，苏军得以迂回德军支撑点，于9月4日占领梅列法。9月初，草原方面军开始指向克拉斯诺格勒、上第聂伯罗彼得罗夫斯克。

至9月初，曼施坦因面临的形势已严重恶化。南面，他的右翼集团被打得溃不成军；北侧，红军中央方面军深入腹地，打开了通向第聂伯河和基辅的大门；第4装甲集团军和第8集团军也步步后退。战局日益紧张之际，曼施坦因和希特勒间的争执也日益激烈。

第4装甲集团军战斗序列（9月5日）

第8集团军战斗序列（9月5日）