Die 27. Armee trat Mitte Juli 1943 erneut in die Kämpfe ein und beteiligte sich an der Belgorod-Charkower Operation. Ihre Truppen rückten dabei von der Südseite des Kursker Bogens über Proletarski nach Graiworon vor, wo sie südlich von Achtyrka durch Gegenangriffe gestoppt wurde. Ende September 1943 wurde die Armee Teil der 1. Ukrainischen Front und in den Brückenkopf von Bukrin verlegt, wo sie um die Ausweitung dies er Positionkämpfte. Nach der Befreiung Kiews vom 21. November 1943 stand die 27. Armee südlich der Stadt und lehnte mit ihrem linken Flügel an den Dnjepr.