В соответствии с полученными указаниями 38-я армия переходила к обороне на фронте от Каменки (15 км северо-западнее Житомира) до Долины (12 км к западу от Днепра). 1-й гвардейский кавалерийский корпус получил задачу удерживать район Житомира. Далее фронтом на юго-запад и юг противостояли врагу 23, 21, 50 и 51-й стрелковые корпуса. Оборона района Фастова возлагалась на 3-ю гвардейскую танковую армию и две стрелковые дивизии 38-й армии — 232-ю и 340-ю. Участок от Долины до Днепра занимала 40-я армия, которая выводилась с букринского плацдарма.

На наиболее опасное направление Васильков, Фастов выдвигался 7-й артиллерийский корпус прорыва. В тылу 38-й армии по реке Стугна занимали оборону 10-й и 8-й гвардейский танковые корпуса. Инженерные войска получили задачу создать две полосы заграждений в районе Фастова.

Напряжение в ходе боевых действий продолжало нарастать. Натолкнувшись на упорное сопротивление наших войск в районе Фастова и восточнее — до самого Днепра, немцы стали перемещать центр своих усилий к западу, нащупывая слабые места на фронте поспешно перешедших к обороне войск 38-й армии.

13 ноября противник частью сил из состава 1-й танковой дивизии СС «Лейбштандарт СС Адольф Гитлер» и 1-й танковой дивизии вермахта нанес удар на Корнин, захватил его, отбросил еще дальше не успевшие закрепиться части 71-й и 135-й стрелковых дивизий и начал продвигаться на север по направлению к Брусилову. События явно принимали неблагоприятный оборот. 21-й стрелковый корпус оказался разорванным. Захват врагом Брусилова и последующий выход на киевско-житомирское шоссе мог привести к расчленению всего фронта 38-й армии и созданию угрозы тылам фастовской и житомирской группировок.

В ночь на 14 ноября были приняты меры для усиления брусиловского направления. Генерал К. С. Москаленко перебросил сюда части противотанковой артиллерии, 13-ю и часть сил 17-й артиллерийских дивизий прорыва. Прибывший из 60-й армии 17-й гвардейский стрелковый корпус генерал-лейтенанта А. Л. Бондарева в составе 70-й гвардейской[46] и 211-й стрелковых дивизий занял оборонительный рубеж за 21-м стрелковым корпусом. Из 3-й гвардейской танковой армии на это направление выдвигалась танковая группа, насчитывавшая около 60 танков.

Командующим фронтом генералом армии Н. Ф. Ватутиным было принято решение о резком сужении полосы действий 38-й армии. Свои усилия она теперь должна была сосредоточить на обороне фронта от Житомира до Корнина. Остальной ее участок вместе с 50, 51 и 5-м гвардейским танковыми корпусами, а также 1-й чехословацкой отдельной пехотной бригадой передавался 3-й гвардейской танковой и 40-й армиям.

Таким образом, 38-я армия имела теперь в своем составе четыре корпуса — 1-й гвардейский кавалерийский, 17-й гвардейский, 21-й и 23-й стрелковые. Кроме того, ей передавались из 60-й армии 3-я гвардейская воздушно-десантная и 75-я гвардейская стрелковая дивизии. Всего, таким образом, было 10 стрелковых и 3 кавалерийские дивизии. В состав армии также входили 2 артиллерийские (1-я гвардейская и 17-я) дивизии.

Относительно успешное продвижение немцев 13 ноября во многом определило план дальнейших действий командования вермахта. Главный удар наносился на Брусилов, чтобы последующими действиями в направлении Киева обойти с тыла фастовскую группировку советских войск. Второй охватывающий удар, как показало развитие событий, намечался в районе Житомира с целью окружить житомирскую группу войск Красной армии.

К решению этих задач во второй половине ноября было привлечено в общей сложности 7 танковых (1, 7, 8, 19, 25-я вермахта, 2-я СС «Рейх» и 1-я СС «Лейбштандарт СС Адольф Гитлер»), одна моторизованная (20-я), 6 пехотных (68, 88, 208, 323, 327-я и 340-я) и одна охранная (213-я) дивизии. Эта группировка (всего 15 дивизий) по своей численности значительно превосходила наши войска, особенно в танках, поэтому германские генералы во главе с командующим группы армий «Юг» генерал-фельдмаршалом Ф. Э. Манштейном явно рассчитывали на успех.

Всего же 1-му Украинскому фронту противостояла 4-я немецкая танковая армия под командованием генерала танковых войск Э. Рауса в составе 30 дивизий (1, 34, 68, 75, 82, 88, 112, 168, 198, 208, 255, 291, 340-я пехотные дивизии, корпусная группа «Ц» (боевые группы 183, 227, 339-й пехотных дивизий), 4-я горнострелковая дивизия, 147-я резервная дивизия, 213-я и 454-я охранные дивизии, 1, 7, 8, 17, 19, 25-я танковые дивизии, танковые дивизии СС «Адольф Гитлер» и «Рейх», 20-я мотодивизия, 21-я пехотная дивизия (в.), моторизованная бригада СС «Лангемарк»), 506-го и 509-го тяжелых танковых батальонов, 202, 239, 249, 261, 276-го и 280-го дивизионов штурмовых орудий. Армии было придано большое количество артиллерийских, инженерных, охранных, полицейских и других частей и подразделений.

День 14 ноября прошел в спешных перегруппировках сил. Войска 38-й армии выходили в назначенные районы, приступали к инженерным работам. Но времени не хватило ни для этих работ, ни для того, чтобы подтянуть тылы и подвезти боеприпасы.

С рассветом 15 ноября противник перешел в контрнаступление, овладел инициативой. Нанося удары на Брусилов и Левков, он к исходу дня значительно продвинулся вперед и прорвался с юго-востока к Житомиру.

Осложнение обстановки заставило командующего фронтом вновь внести изменения как в состав, так и в задачи советских войск.

Руководство боевыми действиями в районе Житомира было возложено на командующего 60-й армией генерал-лейтенанта И. Д. Черняховского. В ее состав вошли 1-й гвардейский кавалерийский и 23-й стрелковый корпуса, находившиеся в районе Житомира. Была возвращена ей также 3-я гвардейская воздушно-десантная дивизия.

Усилия 38-й армии сосредоточивались исключительно на обороне брусиловского направления. В состав армии возвращался 5-й гвардейский танковый корпус и дополнительно включался 52-й стрелковый корпус из 40-й армии (42-я гвардейская[47], 147-я и 253-я стрелковые дивизии), а также ряд танковых и истребительно-противотанковых артиллерийских частей.

В течение 16–18 ноября обстановка в районах Брусилова и Житомира продолжала ухудшаться. Правда, германские танки не смогли прямым ударом выйти к Брусилову и далее на шоссе Киев — Житомир. В этом определенную роль сыграли два истребительно-противотанковых артиллерийских полка, которые член Военного совета армии генерал-майор А. А. Епишев по заданию командующего фронтом привел с левого фланга армии и развернул на пути движения вражеских танков.