После этого успеха в сентябре 1942 года был назначен командующим Брянским фронтом. Вновь отличился в Воронежско-Касторненской наступательной операции, где войска его фронта нанесли тяжелое поражение 2-й немецкой армии и полностью разгромили 3-й армейский корпус 2-й венгерской армии. За отличия в этой операции кроме награждения орденом Суворова 1-й степени (стал одним из первых кавалеров этого ордена) ему было присвоено звание генерал-полковника. Однако при планировании указанной операции Рейтер предлагал отсрочить её начало на один день, чтобы подтянуть резервы, вступив по этому поводу в конфликт с Верховным главнокомандующим И. В. Сталиным. Несмотря на то, что операция прошла успешно, Рейтер был прав: темпы наступления были бы больше, если бы была принята позиция командующего фронта. Однако после размолвки Рейтер был отстранен от командования боевыми частями.