Одновременно с севера к Чернигову с боями подходила 77-я гвардейская стрелковая дивизия. Почувствовав угрозу окружения, вражеский гарнизон начал поспешное отступление в северо-западном направлении. Свой отход противник осуществлял под прикрытием сильных арьергардов, борьба с которыми в северной части города продолжалась ещё несколько часов. К полудню 21 сентября 1943 года город Чернигов был полностью освобожден советскими войсками.

В результате 3-дневных боевых действий 28-й стрелковый корпус во взаимодействии с левофланговыми соединениями 61-й армии осуществил разгром черниговской группировки противника. В ходе боевых действий с 19 по 21 сентября 1943 года частями корпуса были разгромлены две танковые и одна пехотная дивизия противника, а также несколько его отдельных частей. Было уничтожено более 2 тыс. гитлеровцев, до 30 танков и штурмовых орудий, 10 самолетов, 58 орудий и минометов, 5 бронемашин, а также много другой боевой техники и вооружения. Превышало 100 человек количество пленных, трофеями стали 51 орудие и миномет, около 80 пулеметов, до 120 тонн горючего, свыше 500 тонн продовольствия и 260 вагонов с различными воинскими грузами.

Соединения 28-го стрелкового корпуса приобрели значительный опыт по форсированию крупных водных преград с ходу и овладению городом. Как показала практика боевых действий, успешное решение задачи по форсированию Десны было обусловлено следующими факторами: заблаговременной подготовкой войск к форсированию еще на подходе к водной преграде; тщательной организацией разведки противника и реки на широком фронте; высылкой передовых отрядов с целью захвата и удержания плацдармов до подхода главных сил; правильным выбором участков форсирования, направления главного удара и решительным массированием сил на этом направлении; стремлением к надежному подавлению противника огнем артиллерии, особенно выделенной для ведения огня прямой наводкой; широким использованием подручных средств в условиях отсутствия достаточного количества табельных; достижением внезапности форсирования при осуществлении его на широком фронте, с применением дымов на отдельных участках; непрерывностью форсирования днем и ночью; своевременным развитием успеха на том направлении, где он обозначился, за счет быстрой перегруппировки войск с других направлений.

В боях за Чернигов обращает на себя внимание выбор способа разгрома противника в городе путем двухстороннего охвата его группировки с одновременной подготовкой и осуществлением штурма в ночных условиях. Выход советских войск на фланги противника сыграл решающую роль в исходе борьбы за Чернигов, а ночной штурм обеспечил им достижение внезапности действий.

Еще в конце сентября 1943 года войска 1-го Украинского фронта под командованием генерала армии Н.Ф. Ватутина овладели плацдармами на правом берегу Днепра севернее и южнее Киева. Дважды (с 12 по 15 и с 20 по 23 октября) они предпринимали наступление с целью овладеть столицей Украины. Главный удар наносился с Букринского (южного) плацдарма, вспомогательный – с северного (Лютежского) плацдарма. Обе операции не получили развития. Тогда у командующего войсками фронта возникла идея нанести удар с севера, где войска 38-й армии (командующий генерал Н.Е. Чибисов) сумели к этому времени значительно рассчитать плацдарм для создания крупной ударной группировки. Генерал Н.Ф. Ватутин доложил полный вариант решения Верховному Главнокомандующему.

В ночь на 25 октября поступила директива Ставки ВГК командующему 1-м Украинским фронтом следующего содержания: «…Ставка приказывает произвести перегруппировку войск 1-го Украинского фронта с целью усиления правого крыла фронта, имея ближайшей задачей – разгром киевской группировки противника и овладение Киевом».

В документе указывалось, как именно усилить правое крыло и создать на лютежском плацдарме перевес в силах и средствах. Ставка предложила перевести с Букринского плацдарма на участок севернее Киева 3-ю гвардейскую танковую армию, использовав ее здесь совместно с 1-м гвардейским кавалерийским корпусом. Верховное Главнокомандование требовало провести переброску войск незаметно для противника, применив средства маскировки.

По замыслу Ставки соединения, оставшиеся на Букринском плацдарме, также должны были вести наступательные действия и притянуть на себя как можно больше сил противника, а при благоприятных условиях прорвать оборону врага и двигаться вперед. Директива содержала конкретные указания и по поводу усиления правого крыла фронта стрелковыми дивизиями. К перегруппировке приказано было приступить немедленно, а наступление начать 1–2 ноября 1943 года.

Ответственность за своевременную перегруппировку и сосредоточение войск на Лютежском плацдарме возлагалась на заместителя командующего войсками фронта генерал-полковника А.А. Гречко.

Вспоминает член Военного совета фронта генерал К.В. Крайнюков.

«Для подготовки операции отводилось всего лишь 7–8 суток. Дорог был каждый день, каждый час. И уже в ночь на 26 октября началась крупная перегруппировка войск. На Букринском плацдарме незаметно снимались с позиций танковые бригады и артиллерийские части. Вместо убывших боевых машин расставлялись макеты танков, оборудовались ложные огневые позиции батарей и дивизионов. Войска и штабы уходили с плацдармов, а многие радиостанции на прежнем месте продолжали вести обычный радиообмен. Оставшиеся в районе Букрина артиллерийские подразделения стремились поддерживать прежний режим огня. Войска на плацдарме продолжали оборонительные инженерные работы, углубляя траншеи, совершенствуя позиции.

Создавалась видимость, что все идет прежним чередом. А на самом деле с Букринского плацдарма на север двинулись 3-я гвардейская танковая армия, 7-й артиллерийский корпус прорыва, 23-й стрелковый корпус, а также минометные и инженерные части. Войска шли ночами, в кромешной темноте, под проливным дождем, по раскисшим полевым дорогам. Немало трудностей представляли и переправы через реки. Так, например, соединениям 3-й гвардейской танковой армии, совершившим почти 200-километровый марш вдоль линии фронта, пришлось дважды переправляться через Днепр и один раз через Десну, преодолеть немало других препятствий».

С рассвета 3 ноября войска 1-го Украинского фронта с Лютежского плацдарма перешли в наступление. Двумя сутками раньше с Букринского плацдарма противника атаковали соединения 27-й и 40-й армий. Немецкое командование, приняв этот удар за главный, срочно перегруппировало сюда танковую дивизию СС «Райх», находившуюся в резерве генерал-фельдмаршала Э. Манштейна. На это и делало расчет командование 1-го Украинского фронта.

4 ноября бой принял напряжённый характер. В этот день погода ухудшилась, пошел моросящий дождь, из-за тумана видимость не превышала 1–3 км. Все это затрудняло использование артиллерии и совершенно исключило применение авиации. Дороги для автотранспорта стали труднопроходимыми. Противник ввел в бой силы двух танковых и одной моторизованной дивизий и предпринимал непрерывные контратаки. Чтобы увеличить темпы наступления, командующий фронтом ввел в сражение танковую армию, 6-й гвардейский танковый корпус которой действовал совместно с пехотой, завершая прорыв обороны врага. Командующий 38-й армией ввел в сражение все части 5-го гвардейского танкового корпуса. Ожесточенные бои не прекращались ни днем, ни ночью.

Крупных успехов в ночных боях достигли танковые соединения. С зажженными фарами, воющими сиренами, ведя интенсивный огонь из пушек и пулеметов, они прошли через боевые порядки пехоты противника и стремительно атаковали его. Этот оригинальный прием ночной атаки танковыми частями в сочетании со смелым маневром по лесным дорогам оказал ошеломляющее действие на противника, который, не оказывая серьезного сопротивления, начал отходить к городу. Преследуя врага, части 7-го гвардейского танкового корпуса к утру 5 ноября вышли в район Святошино и