Командующий 1-м Украинским фронтом генерал армии Ватутин потребовал от войск 60-й армии стоять насмерть. Генерал Черняховский, оценив обстановку, решил огнем артиллерии, танков и авиации остановить ударную группировку противника на тех позициях, которые занимают войска армии, и одновременно готовиться к нанесению контрудара. Ватутин утвердил это решение.

Упорная оборона войск 60-й армии вынудила противника прекратить дальнейшее наступление. «Войска 60-й армии были полностью дезорганизованы, — отмечал генерал Меллентин, — а огромные запасы боеприпасов и созданная русскими разветвленная дорожная сеть позволяли сделать вывод о том, что мы предотвратили крупнейшее наступление. На командном пункте 48-го танкового корпуса все пришли к выводу, что большего добиться в настоящее время невозможно, и мы предложили командованию 4-й танковой армии отвести все танковые части для перегруппировки и подготовки к следующему удару».

В Ставке ВГК была внимательно изучена обстановка, сложившаяся на житомирском направлении. Сталин и Жуков, обменявшись мнениями, направили 9 декабря командующему 1-м Украинским фронтом директиву № 30263. Она требовала силами 60-й армии, 4 и 7-го гвардейских танковых корпусов, 25-го танкового и 11-го стрелкового корпусов 18-й армии не допустить прорыва противника к северу от р. Ирша и на восточный берег р. Тетерев. Не позднее утра 12 декабря предписывалось нанести контрудар главными силами 3-й гвардейской танковой армии (не менее двух танковых корпусов) с одним стрелковым корпусом из района Великой Рачи (5 км северо-восточнее Радомышля) в направлении Малина. Удар 3-й гвардейской танковой армии следовало обеспечить сильной артиллерийской поддержкой, используя для этого по возможности 17-ю артиллерийскую дивизию. С началом контрудара 3-й гвардейской танковой армии приказывалось перейти также в наступление левым флангом 60-й армии и танковыми корпусами, действующими в районе Малин, станция Тетерев. Всю штурмовую и бомбардировочную авиацию фронта необходимо было с утра 10 декабря использовать с полным напряжением для массированных ударов по танковой группировке противника, прорывающейся на Малин. Для этой же цели использовать ночную авиацию фронта. 1-ю танковую армию предстояло по мере прибытия сосредоточить в районе Колонщина, Башев, Шнитки.

12 декабря Жуков снова прибыл на 1-й Украинский фронт. В это время противник продолжал наращивать свои усилия. Части 1-й танковой дивизии и танковой дивизии СС «Адольф Гитлер» нанесли удар по соединениям 1-й гвардейской армии генерал-полковника В. И. Кузнецова, которые потеряли радомышльский плацдарм на западном берегу р. Тетерев.

Сталин, недовольный действиями войск фронта, потребовал от генерала Ватутина разъяснить причины потери войсками фронта радомышльского плацдарма на западном берегу р. Тетерев. Командующий 1-м Украинским фронтом объяснял их слабостью связи с 1-й гвардейской армией и управления в самой армии. Доклад Николая Федоровича Верховного главнокомандующего не удовлетворил. В директиве от 14 декабря Сталин отмечал: «Командование 1-го Украинского фронта, несмотря на наличие превосходящих сил в составе фронта, обрекло фронт на пассивность вследствие кабинетного метода руководства войсками фронта. Такое нетерпимое положение привело к тому, что противник получил возможность свободно маневрировать по всему фронту одной имеющейся у него группой танков. Ставка предупреждает, что если еще будут допущены подобные ошибки в управлении войсками фронта, будут приняты против командования фронта строгие меры».

По решению Сталина командующий 1-й гвардейской армией генерал-полковник В. И. Кузнецов был снят с должности, а вместо него назначен заместитель командующего фронтом генерал-полковник А. А. Гречко. Директива не содержала каких-либо упреков в адрес представителя Ставки Жукова, но просматривались они со всей очевидностью.

Тем временем командир 48-го танкового корпуса генерал Бальк приказал 7-й танковой дивизии переправиться через р. Ирша севернее Малина и захватить большой плацдарм. После этого ей совместно с танковой дивизией СС «Адольф Гитлер» предстояло сосредоточиться южнее Коростени, откуда затем нанести внезапный удар севернее Мелени. Одновременно должна была перейти в наступление с плацдарма у Малина и 7-я танковая дивизия.

Утром 16 декабря после сильной артиллерийской подготовки противник перешел в наступление. Вначале оно развивалось успешно, но вскоре войска 60-й армии стали оказывать все более упорное сопротивление. «…Двадцать первого декабря они предприняли неожиданные для нас по своей силе контратаки, — отмечал генерал Меллентин. — Ведя ожесточенные бои на внутреннем и внешнем фронтах намечавшегося окружения, наши героические части с честью выходили из всех опасных положений, но русские оказались значительно сильнее, чем мы предполагали».

Однако успех действий войск 60-й армии был предопределен не превосходством сил, так как противник имел преимущество в танках. Большую роль в отражении атак вражеских танков сыграли артиллерийские части и соединения.

В результате почти полуторамесячных боев противник продвинулся на киевском направлении на 35–40 км, но его ударная группировка была измотана и обескровлена.

Оценивая итоги Киевской оборонительной операции, Жуков писал: «Во второй половине ноября противник, как я уже говорил, захватил Житомир и неоднократно пытался опрокинуть соединения 1-го Украинского фронта и прорваться к Киеву. Но эти настойчивые попытки не увенчались успехом. Больше того, в результате своих безрассудных действий немецкие войска несли колоссальные потери, которые в отдельных дивизиях доходили до 60–70 процентов личного состава и материальной части. В результате истощения сил и средств гитлеровское командование прекратило наступление, перейдя к обороне, но все еще не отказалось от намерения вновь захватить Киев и выйти на Днепр».

Генерал-фельдмаршал Э. фон Манштейн докладывал Главному командованию Сухопутных войск: «Момент для того, чтобы спасти положение на северном фланге группы армий путем частных мер, как, например, переброска отдельных дивизий, упущен».

Верховное Главнокомандование вермахта, не сумев остановить Красную Армию на Днепре, планировало в конце 1943 г., опираясь на каневский выступ и никопольский плацдарм, отбросить советские войска за Днепр и восстановить сухопутные коммуникации с отрезанными в Крыму немецкими войсками. Гитлер пытался любой ценой сохранить Правобережную Украину и Крым. На Украине оборонялись группы армий «Юг» (с 5 апреля 1944 г. «Северная Украина»; 6, 8, 4-я танковая, 1-я танковая армии; генерал-фельдмаршал Э. фон Манштейн, с 31 марта 1944-го генерал-фельдмаршал В. Модель) и «А» (с 5 апреля «Южная Украина»; немецкая 17-я и румынская 3-я армии; генерал-фельдмаршал Э. Клейст, с 31 марта генерал-полковник Ф. Шёрнер). Они насчитывали (без учета 17-й армии, блокированной в Крыму) около 1,8 млн. человек, 16 800 орудий и минометов, 2200 танков и штурмовых орудий. Их поддерживала авиация немецкого 4-го воздушного флота и румынских ВВС (всего 1460 самолетов).

Войска четырех Украинских фронтов имели в своем составе более 2,2 млн. человек, 28 654 орудия и миномета, 2015 танков и САУ, 2600 самолетов.

Ставка ВГК, стремясь выйти на западные границы СССР, сосредоточила главные усилия на Украине. Замысел Ставки ВГК состоял в том, чтобы мощными ударами на ряде направлений расчленить силы противника на южном крыле стратегического фронта, разгромить их по частям, освободить Правобережную Украину и создать благоприятные условия для последующего наступления. Этот замысел лег в основу Днепровско-Карпатской стратегической наступательной операции, проведенной с 24 декабря 1943 г. по 6 мая 1944 г.