最南端的南方面军，由费奥多尔·托尔布欣上将指挥，兵力约43万人，配属近400辆坦克和自行火炮。托尔布欣的部队任务同样属于辅助进攻，但意义重大：不仅要固着德军南翼部队，还要为后续进攻克里米亚北入口做准备。南方面军在扎波罗热—第聂伯河下游实施的渡河战斗，将形成对德军防御体系的纵深牵制。
总体而言，四个方面军的部署体现了苏军对全线战役连续性和多点压力的重视。主攻方向明确集中在基辅和克列缅丘格区域，力争在那里打出突破口，解放基辅并夺取第聂伯河北岸制高点。辅助方向则分别在第聂伯河中下游，牵制德军南翼，迫使曼施坦因无法集中足够兵力应对任何一个方向的主攻。
这场强渡作战，是人类战争史上规模最大的跨河进攻。四个方面军总计约恐怖的270万人的兵力、超过2800辆坦克和2.2门左右的各种火炮，以及数千架航空兵集群，构成了对第聂伯河防线的“立体打击”。红军的作战指导思想很清晰：在德军尚未完成工事、兵力尚未重整时，迅速推进，不让其获得重新固守乌克兰的机会。
为了解决渡河工具这个最关键的问题，工兵部队发挥了巨大的作用。他们在后方紧急征集了超过3000艘渔船、农用船，以及大量的橡皮艇、木筏。同时，后方的工厂也在日夜赶工，制造标准化的浮桥材料。这些渡河工具，通过大量的夜间运输和巧妙的伪装，被秘密地运送到了第聂伯河东岸的隐蔽集结点。
与此同时，苏联空军的第2、第5、第8等航空集团军，也完成了集结。他们的任务，是在强渡开始时，夺取制空权，并用猛烈的火力，压制德军在西岸的防御阵地。
一张天罗地网，已经悄然张开。第聂伯河，即将见证一场真正的雷霆风暴。
9月15日前后，在长达数百公里的战线上，第聂伯河强渡战役，全面展开。
战斗，通常在深夜打响。
苏军的先头分队，往往是一个连或一个营的精锐步兵。他们乘坐着简陋的木筏、橡皮艇甚至是用木头和油桶临时捆扎的浮筏，在夜色的掩护下，划着桨，悄无声息地向对岸摸去。
这是一场勇气与运气的较量。德军的探照灯不时扫过漆黑的河面，机枪的曳光弹像死神的镰刀，在水面上来回扫荡。无数的苏军士兵，还没来得及踏上西岸的土地，就和他们简陋的渡船一起，沉入了冰冷的河底。
但总有那么几艘小船，能幸运地冲上岸。这些英勇的士兵，一旦上岸，就立刻用手榴弹和冲锋枪，端掉德军的机枪火力点，为后续部队开辟出一小块立足之地。
天亮之后，战斗变得更为惨烈。苏军的工兵部队，冒着德军猛烈的炮火和空袭，开始搭设浮桥。德军的斯图卡俯冲轰炸机，尖啸着从空中扑下，将炸弹准确地投向正在搭建的桥面。一座浮桥，可能刚刚连接到对岸，就在剧烈的爆炸中，断成数截。
在主攻方向克列缅丘格，战斗尤为激烈。科涅夫指挥的草原方面军，以第5近卫集团军和第53集团军为主力，付出了巨大的代价，终于在9月底，成功地在西岸，建立起了一个较为稳固的主桥头堡。大量的坦克、火炮和后续部队，通过这里，源源不断地涌向西岸。
在卡尼夫和佩列亚斯拉夫，瓦图京的部队也相继取得了成功，形成了多个重要的支撑点。
面对苏军不计成本的强渡，德军第1装甲军和第8集团军，集中了他们残余的火力和装甲力量，发动了一次又一次的“局部反突击”，试图将刚刚上岸的苏军，重新赶回河里。
然而，苏军的意志，坚如钢铁。已经上岸的步兵，用血肉之躯，顶住了德军坦克的冲击。后方的炮兵，则形成了密集的“火力拦阻带”，为桥头堡提供了有力的支援。
到10月初，苏军已经在第聂伯河西岸，夺取了23个大小不一的桥头堡。其中，克列缅丘格的桥头堡，纵深已经扩展到了20至30公里。
胜利的代价，是极其高昂的。河边的泥泞，让重装备的调动变得异常困难。天气开始转冷，士兵们在冰冷的河水里，一泡就是几个小时。由于补给极端困难，许多部队甚至弹尽粮绝。第聂伯河的波涛，真的被双方士兵的鲜血染红了。
在成功地巩固了桥头堡之后，苏联最高统帅部的目光，聚焦在了整个战役的核心目标——乌克兰的首府，基辅。
朱可夫和瓦图京经过研判，一致认为：基辅，不仅是政治象征，更是德军整个北方防线的核心枢纽。拿下基辅，德军的南翼防线将彻底崩溃。
斯大林下达了死命令：“务必在伟大的十月革命节（11月7日）之前，解放基辅！这要作为献给苏维埃人民的最好礼物！”
为了守住这座城市，曼施坦因调集了他手中最后的精锐——党卫军第48装甲军，加强基辅的防御。德军在城内和外围，部署了密集的防御阵地。但此时的德军，人力已经枯竭，士气也跌落到了冰点。
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