Chiến dịch Chernigov–Poltava
Diễn biến > Hướng Poltava - Kremenchuk

Khởi trận từ ngày 27 tháng 8 nhưng trong suốt một tuần, các tập đoàn quân của Phương diện quân Thảo nguyên vẫn chưa thế đột phá được các lớp phòng thủ vững chắc của các Quân đoàn bộ binh 11, 42 và Quân đoàn xe tăng 3 (Đức) trên tuyến Merefa, Mzha (Mzharka), Orel (Orelka), Vorskla (???). Chỉ đến ngày 4 tháng 9, khi Tập đoàn quân cận vệ 7 dồn toàn bộ binh lực đánh chiếm trung tâm phòng ngự Merefa, Tập đoàn quân cận vệ 6 và Tập đoàn quân 27 chọc thủng tuyến phòng ngự của Quân đoàn xe tăng 24, quân Đức mới chịu bỏ các cứ điểm còn lại và lui về hướng Poltava.
Sức chống cự của 2 quân đoàn xe tăng 3 và 2 quân đoàn bộ binh Đức trước khu vực Poltava đã làm chậm đáng kể tốc độ tấn công của Phương diện quân Thảo Nguyên. Một nguyên nhân khác cũng làm cho tốc độ tấn công bị chậm lại là chính diện tấn công của phương diện quân lúc đầu chiến dịch quá hẹp. Do kết quả của Chiến dịch Nguyên soái Rumyantsev, trên địa đoạn không đầy 100 km từ Olshany đến Chuguev phía Tây Nam Kharkov đã tập trung đến 5 tập đoàn quân bộ binh và 1 tập đoàn quân xe tăng (Liên Xô). Phía quân đội Đức Quốc xã cũng có 2 quân đoàn xe tăng và 1 quân đoàn bộ binh tập trung tại đây. Với chính diện hẹp như vậy, mật độ binh lực và phương tiện của cả hai bên đều rất cao; các trận đánh vỗ mặt diễn ra rất ác liệt và đẫm máu. Chỉ đến ngày 5 tháng 9, Bộ Tổng tham mưu Xô Viết mới phát hiện ra điều này và đề nghị Tổng tư lệnh tối cao I. V. Stalin ra chỉ lệnh điều chỉnh tuyến phân giới giữa các phương diện quân Trung tâm, Voronezh, Thảo Nguyên và Tây Nam.
Việc điều chỉnh hướng tấn công chính đến Poltava - Kremenchuk ngày 6 tháng 9 của Bộ Tổng tư lệnh tối cao đã làm cho Phương diện quân Thảo nguyên phải mở rộng chính diện tấn công kèm theo sự tăng cường binh lực. Ngày 6 tháng 9, Tập đoàn quân cận vệ 5 được Vatutin "hoàn trả" cho Koniev. Phương diện quân Tây Nam cũng chuyển giao Tập đoàn quân 46 cho Phương diện quân Thảo Nguyên. Do được mở rộng chính diện, tướng I. S. Koniev có thể triển khai các đòn đánh vu hồi từ hai bên sườn Tập đoàn quân 8 (Đức) thay vì các đòn đánh vỗ mặt trước đó. Tốc độ tấn công của quân đội Liên Xô bắt đầu được đẩy lên.
Ngày 7 tháng 9, các tập đoàn quân của Phương diện quân Thảo Nguyên đã tiến lên được 4 đến 7 km về phía Tây và Tây Nam Kharkov, đánh chiếm Pavlovka, Tarasovka, Vlasovka, Shylovka, Ogultsy, Cheremushna, Odrynka, Rakitnoye, Malyi Likhovka (???), Bakhmetyvka và ga đường sắt Borky. Sau đó một tuần, Kharkov đã ở phía sau Phương diện quân Thảo Nguyên từ 15 đến 30 km. Các tập đoàn quân của phương diện quân này đã tiến đến tuyến Novo Vodolaga, Staryi Vodolaga (???), Knyazhnoye, Okhoche, Melikhovka, Paraskovaya, Berezovka và Efremovka. Ngày 20 tháng 9, các tập đoàn quân cận vệ 5 và 53 bao vây Poltava từ ba phía. Tập đoàn quân cận vệ 7 vượt sông Psyol tiến ra Dniepr theo hướng Kremenchuk, Các tập đoàn quân 69 và 57 vòng qua Poltava từ phía Nam, vượt sông Orel và tiến về Dniepropetrovsk, đánh chiếm Novomoskovsk. Từ ngày 20 đến ngày 22 tháng 9, trong khi các tập đoàn quân cận vệ 5 và 53 công phá các cụm cứ điểm vững chắc ở Poltava do Quân đoàn xe tăng 24 (Đức) trấn giữ thì các tập đoàn quân cận vệ 7, 69 và 57 đã tiến đến bờ sông Dniepr nhờ các hành lang tự nhiên tấn công thuận lợi dọc các triền sông Psyol, Vorskla và Orel. Sáng 23 tháng 9, tướng Walther Nehring được thống chế Erich von Manstein cho phép rút khỏi Poltava. Chiều 23 tháng 9, Tập đoàn quân cận vệ 5 (Liên Xô) hoàn toàn làm chủ thành phố này.
Đến ngày 30 tháng 9, 5 tập đoàn quân bộ binh của Phương diện quân Thảo nguyên đã đến bờ tả ngạn sông Dniepr từ Kremenchuk đến Dniepropetrovsk, đánh chiếm một số đầu cầu nhỏ trên bờ tây Dniepr tại các địa điểm Domotkan, Verkhnedneprovsk và Perevolochnaya (???). Chiều 30 tháng 9, Quân đội Đức Quốc xã phải bỏ đầu cầu tại Kremenchuk rút sang bờ Tây sông Dniepr. Tướng I. S. Koniev điều Tập đoàn quân xe tăng cận vệ 5 đến khu vực cửa sông Orel đổ ra sông Dniepr để chuẩn bị vượt sông.