1943年9月底，苏军已经在第聂伯河上游和中游建立了多处桥头堡，德军退守名不副实的“东方堡垒”。在第聂伯河的中下游，草原方面军在克列缅丘格以南渡过第聂伯河，当面是德军第8集团军的右翼；沿着第聂伯河向下，苏军西南方面军抵近扎波罗热，这里是希特勒要求死守的地方，防守这里的是第1装甲集团军一部；南方方面军则集结在莫洛奇纳亚河东岸，当面德军是第6集团军。上述三个方面军，苏军总兵力155万人，坦克1160辆、火炮和迫击炮2.4万门。与其对峙的德军兵力为77万人，880辆坦克和强击火炮。

希特勒之所以要求死守扎波罗热，是因为它身后、第聂伯河西岸有苏联重要的铁锰矿区，能够为德军军工企业重要的原材料。此外，扎波罗热和南面的梅利托波尔是屏障克里米亚半岛通道的重要地域，这里如果失守，在克里米亚的德军A集团军群将失去与南方集团军群的陆上联系。

扎波罗热桥头堡核心防御地域宽40公里、纵深20公里，分为内外两层环形防线，最外围是一道5米宽、3.5米深的反坦克壕沟，并且灌入1米深的水。在苏军可能进攻的重点地段，德军布设了4排地雷。在主防御阵地，德军构筑了可以承受中等口径火炮的掩体。防守这里的是德军第1装甲集团军的第17军，兵力3.5万人。

为了加强扎波罗热的防御，希特勒还将第653坦克歼击营和第506重型坦克营派到了这里，他们分别装备了14辆“费迪南德”强击火炮和45辆“虎式”坦克。之所以希特勒会干预这里的防御部署，是因为此前曼施坦因就主张放弃扎波罗热，他认为德军在东线这种被动的防御毫无取胜希望，而且极力主张成立德军东线总指挥部，统一指挥德军在东线的战事。对此，希特勒一直忍而不发，两个人的关系也已经大不如前。

9月22日，苏军西南方面军逼近扎波罗热，近卫第3集团军和第12集团军企图一举拿下这里，却遭到德军的激烈抵抗。尤其是第506重坦克营的虎式坦克和第653坦克歼击营的费迪南德歼击车重创了苏军第23坦克军。在交战中，苏军在战场上也有所创新，他们使用122毫米重炮，对虎式坦克实施直射，击毁7辆虎式坦克。

9月27日，马利诺夫斯基投入了方面军最精锐的近卫第8集团军，这支部队前身是坚守斯大林格勒的第62集团军，司令员还是崔可夫。在不久前，朱可夫想把近卫第8集团军调给科涅夫的草原方面军，来加强那里的突击力量；统帅部则想要把他们调给中央方面军，以安抚失意的罗科索夫斯基。但马利诺夫斯基声称，如果调走近卫第8集团军，他将无法夺取扎波罗热，斯大林和朱可夫也只好作罢。

夺取坚固工事和重兵把守的扎波罗热绝非容易的事，崔可夫则有自己的一套办法，经过斯大林格勒会战，他已经练就了及时捕捉战场动态、随机应变的能力。

在苏军进攻前的火力准备阶段，德军通常会躲在掩体里躲避炮火；当炮击延伸后，德军会迅速进入第一道战壕，阻击步兵的冲锋。这一套常规的防御战术被崔可夫抓住了漏洞。

在进攻发起前，苏军炮火首先轰击了德军的第一道战壕，步兵则趁机前出到德军最前沿的反坦克壕沟；当炮火延伸到第二道战壕时，德军按照惯例进入第一道战壕，准备迎击苏军步兵；但他们发现苏军并没有发起冲锋，等来的居然是苏军第二轮炮火打击，一些炮弹直接命中工事，将德军炸得血肉横飞，苏军则趁机冲到了第一道战壕，双方展开肉搏。

德军也有应对，他们再次出动第506坦克营向已经突入阵地的苏军反击，而崔可夫此时已经用尽了炮弹，进攻被击退。次日，苏军如法炮制，但还是因为弹药不足，进攻到一半就停了下来。当天，华西列夫斯基和马利诺夫斯基亲临前线，看到了苏军因为弹药不足无法取得突破，遂下令近卫第3集团军停止进攻，待补足炮弹后再组织进攻。

10月10日，苏军恢复攻势，经过50分钟的炮火准备，苏军突入德军纵深1.2~1.5公里。此时德军还掌握著强大的机动部队，他们在当天向近卫第8集团军发起了11次反击。面对德军的坦克，从斯大林格勒废墟中走出来的士兵又发明了新的对付坦克的办法，他们先释放烟雾遮挡住德军坦克手的视线，然后趁机爬向德军坦克，向他们投掷手榴弹。在这一天的战斗中，双方都在消耗自己的力量，没有改变战场态势。

当晚，崔可夫受到白天使用烟雾对付德军坦克的办法，想到了另一个遮挡德军视线的办法，就是利用夜幕。他要求部队组建突击分队，带上集束手榴弹、地雷和燃烧瓶（像极了斯大林格勒的巷战），借着夜幕消灭德军的坦克。11日，苏军发动夜袭，收获颇丰。为了报复苏军的突击分队，德军的机枪阵地火力全开，企图消灭渗透进来的苏军，但又遭到苏军炮火的回击。为了保护坦克，德军不再让德军坦克在夜里距离前沿太近，而是撤到二线阵地。

德军的细微变动，让崔可夫又找到新的机会，苏军进攻最大的障碍是德军坦克的反击，既然夜里德军坦克回撤到二线阵地，那所幸就在夜里发动大规模进攻。10月13日夜，近卫第8集团军向德军发动了一次全面进攻，迅速击穿了德军的防线。夜里的坦克受到视线影响，不能提供有效的火力支援，还担心被苏军偷袭，所以只能向后撤退。苏军则趁机打掉了德军纵深一系列的支撑点，德军被迫退往扎波罗热市区。

得到战报的马利诺夫斯基于次日上午赶到崔可夫的指挥部，他在那里还得到了另一个好消息，为了阻止草原方面军渡河，德军已经将扎波罗热地区的装甲部队调往克列缅丘格。

10月13日，苏军发动总攻，失去坦克支援的德军全面溃败。当晚22时，苏军200辆坦克打开车灯，引导近卫第8、近卫第3集团军和第12集团军的步兵发起冲锋。14日凌晨，苏军冲进扎波罗热，德军被迫从这里撤退。

当天下午，扎波罗热被苏军攻占。由于撤退过于仓促，一部分德军在渡过第聂伯河时遭遇苏军的炮击，死伤甚重。

南方集团军群的南翼，是驻守在莫洛奇纳亚河的第6集团军，该集团军之所以坚守在这里，一方面是从扎波罗热到黑海之间的莫洛奇纳亚河防线更短，如果在这里退守第聂伯河，则防线将拉长三倍；另一方面就是这里掩护着克里米亚半岛德军A集团军群的退路。为了便于指挥，德军统帅部于9月下旬把第6集团军划归A集团军群指挥，这样更有利于第6集团军和防守克里米亚半岛的第17集团军协同。

至9月下旬，第6集团军退往新防线的兵力有16个师，其中有2个师装甲师，总兵力20万人，坦克200辆，德军防御的核心是梅利托波尔。

负责突破德军莫洛奇纳亚河防线的是托尔布欣指挥的南方方面军，统帅部给方面军下达的任务是将德军赶到第聂伯河下游西岸，切断驻守在克里米亚德军与内陆德军的联系，甚至是进入克里米亚半岛直接打击德军第17集团军。

南方方面军此时的兵力有55万人，包括右翼第5突击集团军、第44集团军和近卫第2集团军，以及左翼的第28、第51集团军。为了能够摧毁德军的坚固工事，苏军统帅部还给托尔布欣调来了一批KV重型坦克。

1943年9月26日，苏军开始进攻。托尔布欣将主攻方向放在右翼，经过5天激战，准备尚不充分的苏军在主攻方向只推进了2~10公里，弹药耗尽，只能停止进攻。10月9日，得到补充的苏军恢复攻势。在右翼的进展依然艰难。

意外地进展出在左翼的辅助攻击方向，第28集团军在第11坦克军的配合下，于10月10日推进到梅利托波尔南郊，逼近城垣。德军在当天夜里对苏军实施反击，却被苏军歼灭大部。托尔布欣立即加强了第28集团军的力量，苏军得以攻入城内，与德军展开巷战。在这座亚速海之滨的小城，双方的巷战进行了2周之久，苏军于10月23日夺取了全城，德军第6集团军的防线就此崩溃。

在争夺梅利托波尔期间，苏军对乌克兰境内的4个方面军重新进行命名，沃罗涅日方面军命名为乌克兰第1方面军；草原方面军命名为乌克兰第2方面军；西南方面军命名为乌克兰第3方面军；南方方面军命名为乌克兰第4方面军，原方面军指挥机构保持不变。

10月26日，霍利德在得到克莱斯特的允许下，命令部队撤往第聂伯河下游。对于克里米亚半岛是坚守还是放弃，德军决策层的意见出现了分歧。罗马尼亚统帅安东内斯库和A集团军群司令克莱斯特主张放弃，以加强乌克兰南部的防御力量。

陆军参谋长蔡茨勒主张坚守，他认为第17集团军还十分强大，完全可以在克里米亚半岛坚守一段时间，这样可以牵制大量的苏军，还可以掩护罗马尼亚油田不受苏空军的袭击。希特勒对蔡茨勒的观点十分赞同。与此同时，海军司令邓尼茨又给希特勒吃了一颗定心丸，他向希特勒保证，必要时德国海军可以提供足够的舰船，将德军第17集团军接走。

就这样，德军统帅部决定坚守克里米亚。

10月30日，乌克兰第4方面军第51集团军进入克里米亚半岛。31日，苏军抵近土耳其壁垒。11月1日，攻入彼得科普地峡。德军第49山地军发起反击，一度将苏军第19坦克军击退，该坦克军军长瓦西里耶夫也在战斗中负伤。11月3日，苏军第51集团军主力抵达，封堵住了克里米亚的出口。至此，德军第17集团军与东线德军失去了陆上联系。

除了进入克里米亚的第51集团军，乌克兰第4方面军其余各部队沿着德军撤退的路线向第聂伯河挺进。撤退中的德军南翼与第聂伯河渡口的联系被切断，大批士兵被苏第28集团军和第19坦克军驱赶向黑海沿岸，最终只得缴械投降。

在此期间，苏军近卫第4骑兵军因行动缓慢，受到闻讯赶来的骑兵部队总监布琼尼元帅的恶评，军长吉里钦科因此被免职。11月4日，由普利耶夫接手这个军。

普利耶夫是二战期间从骑兵部队走出来的一位优秀将领，他在敖德萨战役、巴格拉季昂行动等行动中都表现出色。1944年11月，普利耶夫升任近卫第1骑兵机械化集群司令员，在德布勒森战役中建立功勋。德国投降后，他跟随马利诺夫斯基前往远东，担任远东战役外贝加尔方面军骑兵机械化集群的指挥员。战后，在古巴导弹危机期间，曾担任驻古巴苏军总司令。

11月5日，乌克兰第4方面军主力进抵第聂伯河。从9月26日以来，托尔布欣已经推进了50～320公里（第聂伯河下游是西南流向，托尔布欣实际上解放了几乎所有第聂伯河下游左岸地区）。

在第聂伯河中游的乌克兰第2方面军方向，苏军于10月初已经在河西岸建立了多处登陆场，他们接下来需要用最快的速度将部队集结起来。

由于德军在撤退时破坏了所有的机场，苏空军一时无法启用新的机场，所以在第聂伯河西岸的上空，还无法掌握制空权，德军的飞机是苏军向河西岸移动的最大障碍。科涅夫让部队在第聂伯河上架设了很多舟桥，遭到德空军的狂轰滥炸。比如近卫第7集团军，他们于10月2日上午就架设了一座舟桥，车辆和火炮开始从桥梁上通过，但下午德军的飞机就破坏了这座刚刚架起来的舟桥。此后，苏军工兵部队加紧抢修，于10月4日再次将桥梁修好，却在次日遭到第二次破坏。

为了对付德军的空袭，苏军工兵研究了一套应对办法。他们发现德军每天中午和黄昏会出动飞机，所以每天入夜后开始架桥，部队在这个段时间抓紧过河，等到黎明时，苏工兵再将桥梁表面部分拆掉，防止被德军飞机发现。同时，苏军集中所有防空火力，阻止德空军进入渡口领空。就这样，苏军部队在10月20日前，逐渐在西岸完成集结，其中包括近卫第5集团军和近卫第5坦克集团军两支库尔斯克会战期间的攻坚利器。还包括近卫第7集团军、第37、第57集团军。

在此期间，德军的反击始终没有间断。第1装甲集团军的第57装甲军所属的7个师，包括4个装甲师、2个步兵师和1个党卫军骑兵师持续对苏军的登陆部队展开进攻。苏军先期过河的第37集团军和近卫第7集团军则始终坚守阵地不失，直到方面军主力部队完成渡河。

10月15日，科涅夫命令部队转入进攻，罗特米斯特罗夫的近卫第5坦克集团军经过休整和补充，在进攻中担任箭头，至10月16日，苏军向前推进了17公里，打开了一条40公里宽的突破口。

负责整个第聂伯河会战的朱可夫立即给科涅夫增派了部队，科涅夫利用这些部队继续扩大突破口。10月23日，近卫第5坦克集团军已经推进了125公里，先头部队第18坦克军一度突入到德军第1装甲集团军的后防中枢克里沃罗格城内。一片颓势的德军犹如被针扎了一样，立即引起强烈反弹。

舍尔纳指挥的第1装甲集团军第40装甲军的2个装甲师和1个步兵师赶到克里沃罗格，经过激战，将苏军第18坦克军逐出城外。同时，德军各路部队向克里沃罗格汇集，摆出跟苏军决战的架势。

10月25日，希特勒致电罗马尼亚领袖安东内斯库，他罕见地吹捧自己的盟友：“每一个抵达前线的罗马尼亚师，都可以使我腾出几个德国师进行反攻，这将有利于恢复第聂伯河下游态势。”

如此献媚的措辞，目的自然是让罗马尼亚派出更多的部队，向东线输送新的血液。希特勒自然不能全部指望他人，他还从第8集团军抽调出党卫军骷髅师、第11装甲师；从第1装甲集团军的右翼扎波罗热抽调走第16装甲师和正在后方休整的大日耳曼师，全部增援克里沃罗格。至10月26日，德军在这里汇集了6个装甲师和6个装甲步兵师，第1装甲集团军更是膨胀到23个师，在尚有优势的空军配合下，终于将苏军逼退。

科涅夫始终算不上是战场的幸运儿，1941年9月，他在初期指挥过一段时间西方面军，在维亚济马地区被德军几乎全歼，斯大林曾一度要解除他的指挥权。后来在朱可夫的力保下，出任新组建的加里宁方面军，为保卫莫斯科立下汗马功劳。

此后他长期担任加里宁方面军司令员，配合西方面军与德军中央集团军群在勒热夫突出部激战。1943年，他担任新组建的草原方面军司令员，作为战役第二梯队，掩护莫斯科方向，并在战役后期的反攻阶段负责夺取别尔哥罗德和哈尔科夫。由于部队缺少坦克，科涅夫的部队打得异常惨烈。

到了第聂伯河会战期间，统帅部将解放基辅的任务交给了他和瓦杜丁，但部队渡河的位置距离基辅太远，又被第1装甲集团军缠住，最终失去收复基辅的机会。

在第聂伯彼得罗夫斯克，马利诺夫斯基的乌克兰第3方面军在夺取扎波罗热后，已经渡过第聂伯河，其右翼部队从南面逼近了这座城市。同时，科涅夫的乌克兰第2方面军左翼从北面形成了对第聂伯彼得罗夫斯克的包围之势。防守这里的是德军第1装甲集团军第30军，共4个步兵师，军长是皮科。乌克兰第3方面军的左翼，则推进至尼科波尔，这里有一座锰矿，为德军军工企业提供生产原料。

希特勒在东线最看重的就是苏联南部丰富的资源。现如今，德军握在手中的只剩下尼科波尔锰矿，所以希特勒无论如何不想失去它。由于秋冬季节到来，苏军的补给越来越困难，进攻也逐渐陷入停顿。德军则借此时机集结部队，准备对苏军发起反击，其中的重要目标就是威胁尼科波尔的苏军乌克兰第3方面军左翼。

至11月下旬，德军在尼科波尔地区集结了10个师，其中包括装备了116坦克的第24装甲师，以及装备了48辆裴迪南自行火炮的第653重型坦克歼击营。

蹊跷的是，在这段时间，希特勒解除了第1装甲集团军司令马肯森的职务，集团军的指挥权交给了胡贝。集团军群司令曼施坦因也基本上没有参与这次反击的指挥，更多具体事项，都是德军统帅部，甚至是希特勒本人来操作的。

11月19日，德军反击开始，遭到打击的主要是第5突击集团军和第28集团军。由于缺少对德军反击的警惕性，第5突击集团军最靠前的3个步兵师险些被德军包围，他们于当晚奉命后撤；第28集团军的反应要迅速一些，他们迅速调来了近卫第34重型坦克团，双方爆发了一场重型坦克和反坦克火炮的对战。苏军的重型坦克团损失了6辆KV坦克和6辆SU-152自行火炮。

11月20日，德军的坦克开始进攻。正面交锋中，苏联人寄予厚望的85毫米坦克炮终于威力大发。5辆德军坦克被摧毁，苏方没有任何损失。11月23日，苏军继续进攻，突入德军纵深5公里，第34重型坦克团又损失了2辆坦克，被迫撤往后方休整。德军也没有继续进攻，双方在战场上迎来了第3个冬天。

苏军另一个损失是牺牲了一位集团军司令员。11月6日，第44集团军司令员霍缅科亲自驾车，拉着集团军炮兵司令员博布科夫检查前线，不慎闯入德军的阵地。在德军机枪扫射下，博布科夫当场牺牲，霍缅科身负重伤，不久也牺牲。霍缅科于1942年底从彼得罗夫手中接过第44集团军的指挥权，在高加索格罗兹尼与德军第1装甲集团军血战。此后他指挥集团军奔袭上千公里，一路打到第聂伯河，却因为一次意外丧命。

他的不幸还没有结束，斯大林因为不知道二人的下落，怀疑霍缅科和博布科夫投敌，因此下令将第44集团军解散。同时，以统帅部的名义，命令前线高级将领严禁亲自驾车。