Cùng ngày 19 tháng 9, Các tập đoàn quân 61, 65 và 48 hiệp đồng với Tập đoàn quân 63 (Phương diện quân Bryansk) tấn công vượt sông Desna. Đến ngày 22 tháng 9, cả bốn tập đoàn quân đã tiến ra tuyến Gorsk - Starodub. Riêng Tập đoàn quân 61 đã vượt sông Snob, đánh bại Sư đoàn xe tăng 16 và các sư đoàn bộ binh 31, 258 trong trận phản kích ngày 22 tháng 9 của Quân đoàn xe tăng 46 (Đức) tại khu vực giữa Shors và Gorsk. Trong tuần cuối cùng của tháng 9, cả năm tập đoàn quân của Phương diện quân Trung tâm đều tổng tấn công về phía Tây. Ngày 25 tháng 9, Tập đoàn quân 48 phối hợp với Tập đoàn quân 63 (Phương diện quân Bryansk) đánh chiếm Novozybkov. Ngày 30 tháng 9, ba tập đoàn quân 48, 63, 65 đã vây bọc Gomel từ ba phía. Các tập đoàn quân 13, 60, 61 đều đã áp sát tuyến sông Dniepr. Tập đoàn quân 13 vượt sông Dniepr chiếm khu bàn đạp Chernobyl tại rìa Đông Nam khu đầm lầy Pripiat, giữa hai con sông Dniepr và Pripiat. Tập đoàn quân 60 cũng vượt sông Dniepr đánh chiếm đầu cầu Lyutizh, sau này trở thành bàn đạp chủ yếu để đánh chiếm Kiev trong Chiến dịch tấn công hữu ngạn Dniepr.