7 ноября войска 1-го Украинского фронта развернули преследование врага. Все его попытки сдержать войска фронта на промежуточных рубежах успеха не имели, и он вынужден был отходить на Житомир, Фастов, Кагарлык. В обороне противника имелись значительные разрывы, что позволяло вести наступление по отдельным направлениям. Наибольшего успеха добились части 23-го стрелкового корпуса 38-й армии и 1-го гвардейского кавалерийского корпуса, которые за три дня боев продвинулись на житомирском направлении более чем на 50 км. 91-я отдельная танковая бригада полковника И.И. Якубовского, отбрасывая со своего пути арьергарды противника, к шести часам вечера вышла к восточной окраине Фастова, а к 7 часам утра 7 ноября выбила врага из города и железнодорожной станции. Вслед за 91-й отдельной танковой бригадой к Фастову подошли части 6-го гвардейского танкового корпуса генерала А.П. Панфилова, которые до этого вели боевые действия за Плесецкое.

Приказом № 38 Верховного Главнокомандующего от 7 ноября войскам, отличившимся в боях за освобождение Фастова (91-я отдельная танковая бригада, 51, 52, 53-я гвардейские танковые бригады и 22-я гвардейская мотострелковая бригада 6-го гвардейского танкового корпуса), присваивалось почетное наименование «Фастовских». 6-й гвардейский Киевский танковый корпус был награжден орденом Красного Знамени[513]. За мужество в боях за Фастов десять танкистов 91-й отдельной танковой бригады были удостоены звания Героя Советского Союза, в том числе полковник И.И. Якубовский.

Потеря Фастова была тяжелым ударом для противника. Теперь войска 1-го Украинского фронта получили возможность вести наступление на Казатин и Белую Церковь. Однако все планы спутала погода. 7 ноября пошел дождь, который с перерывами продолжался до 12 ноября. Дороги стали труднопроходимыми для автотранспорта. Мотопехота и артиллерия отстали от танковых частей. Левофланговые корпуса 38-й армии (50-й и 51-й) задержались у Киева; их выдвижение на юг проходило медленно. Войска фронта удалились от переправ, у них начал ощущаться недостаток боеприпасов и горючего. Авиация ввиду нелетной погоды не действовала.

Тем временем противник подтягивал в район Установка, Гребенки свежую 25-ю танковую дивизию, намереваясь контрударом танковой дивизии в северном направлении и одновременно ударом пехотных частей из района Брусилова восстановить положение в районе Фастова. В течение 7 и 8 ноября в районе Фастова шли ожесточенные бои. С целью сломить сопротивление противника генерал Рыбалко ввел в сражение свой второй эшелон – 9-й механизированный корпус, который нанес удар по левому флангу контрударной группировки врага. Однако он усилил сопротивление и вынудил войска 3-й гвардейской танковой армии в районе Фастова частью сил перейти к обороне, отражая совместно с 50-м стрелковым корпусом удары 25-й танковой дивизии, танковой дивизии СС «Рейх» и 198-й пехотной дивизии.

Тем временем противник завершил развертывание своих главных сил и утром 9 ноября с рубежа Трилесы, Гребенки нанес удар по левому флангу 3-й гвардейской танковой армии. После упорного сражения она здесь также была вынуждена перейти к обороне. К исходу дня противник сумел остановить наступление войск 1-го Украинского фронта на казатинском и белоцерковском направлениях. Одновременно осложнилась обстановка и в полосе наступления 60-й и 38-й армий. Фронт их наступления, первоначально составлявший всего 34 км, увеличился до 220 км при тех же силах и средствах. Наступление шло по расходящимся направлениям, что приводило к быстрому уменьшению оперативных плотностей. Для того чтобы усилить ударную группировку 38-й армии и высвободить 3-ю гвардейскую танковую армию, которая была связана боями с подошедшими резервами противника в районе Фастова, командующий фронтом приказал ускорить выдвижение стрелковых соединений 38-й армии в район Фастова. Здесь они должны были перейти к обороне вместо соединений 3-й гвардейской танковой армии, которым предстояло 11 ноября возобновить наступление на Казатин. Видя также бесперспективность дальнейшего наступления с букринского плацдарма, генерал армии Ватутин принял решение перегруппировать с него на правый берег Днепра сначала две стрелковые дивизии, а затем и всю 40-ю армию для того, чтобы не допустить прорыва противника к Киеву по кратчайшему пути вдоль реки.

Эти мероприятия позволили своевременно уплотнить боевые порядки войск фронта на рубеже Фастов, Стайки, а 3-й гвардейской танковой армии частью сил продолжать наступление. 10 ноября 9-й механизированный корпус овладел станцией Попельня, где разгромил штаб 25-й танковой дивизии, а части 7-го гвардейского танкового корпуса освободили Паволочь. Однако закрепить достигнутый успех не удалось. Противник ввел в сражение передовые части 1-й танковой дивизии и в течение 11–12 ноября отбросил соединения 3-й армии к Фастову, но захватить город ему не удалось. Поэтому он стал стягивать главные силы своей танковой группировки в район Корнина, западнее Фастова.

С 11 ноября 3-я гвардейская танковая армия, усиленная 50-м стрелковым корпусом 38-й армии, получила задачу упорно оборонять полосу шириной до 35 км. Войска 60-й и 38-й армий, наступавшие на житомирском направлении, 12 ноября освободили Житомир. В тот же день Ставка ВГК, учитывая нарастающую активность противника, потребовала от командующего 1-м Украинским фронтом приостановить продвижение на запад и всемерно усилить левый фланг 38-й армии[514]. В соответствии с этим генерал армии Ватутин приказал войскам 38-й, 40-й и 3-й гвардейской танковой армий перейти к обороне на рубеже Житомир, Фастов, Триполье. На этом Киевская наступательная операция завершилась.

В ходе операции войска 1-го Украинского фронта освободили столицу Украины, создали плацдарм стратегического значения 230 км по фронту (по линии Днепра) и до 145 км в глубину, сыгравший значительную роль в освобождении Правобережной Украины. В ходе операции были разгромлены 15 вражеских дивизий, в том числе 2 танковые и одна моторизованная. Противник потерял 41 тыс. солдат и офицеров, 1,2 тыс. орудий и минометов, 600 танков и штурмовых орудий и много другой боевой техники[515]. Потери войск 1-го Украинского фронта составили: безвозвратные – 6491, а санитарные – 24 078 человек; 271 танк и САУ, 104 орудия и миномета, 125 боевых самолетов[516]. Им не удалось уничтожить главные силы противника, не до конца была решена проблема наращивания усилий на направлении главного удара после прорыва обороны и в ходе его преследования. Усиление ударной группировки за счет высвобождения сил из других армий, в особенности с букринского плацдарма, шло медленно. В ходе наступления часто нарушалось взаимодействие артиллерии с пехотой и танками.