Составной частью Днепровско-Карпатской операции явилась Житомирско-Бердичевская наступательная операция войск 1-го Украинского фронта. Его войска к началу операции насчитывали 831 тыс. человек, около 11 400 орудий и минометов, 1125 танков и САУ, 529 самолетов. Они занимали рубеж восточнее Мозыря, восточнее Коростеня, западнее Фастова, Ржищев. Им противостояла 4-я танковая армия группы армий «Юг», которая имела 574 тыс. человек, 6960 орудий и минометов, 1200 танков и штурмовых орудий. Их поддерживали 500 самолетов 4-го воздушного флота. Анализ этих цифр показывает, что войска 1-го Украинского фронта превосходили противника по живой силе в 1,4 раза, по орудиям и минометам — в 1,6 раза, незначительно уступали ему в танках и САУ и имели почти равное количество самолетов.

Действия 1 и 2-го Украинских фронтов координировали представители Ставки ВГК — Маршал Советского Союза Г. К. Жуков и маршал авиации А. А. Новиков.

24 декабря 1943 г. после артиллерийской подготовки войска ударной группировки 1-го Украинского фронта — 1-я гвардейская (генерал-полковник А. А. Гречко), 18-я (генерал-полковник К. Н. Леселидзе), 38-я (генерал-полковник К. С. Москаленко) армии при поддержке 2-й воздушной армии (генерал-лейтенант авиации С. А. Красовский) перешли в наступление и в тот же день прорвали тактическую зону обороны противника. Введенные в прорыв 3-я гвардейская (генерал-лейтенант, с 30 декабря 1943 г. — генерал-полковник танковых войск П. С. Рыбалко) и 1-я танковая (генерал-лейтенант танковых войск М. Е. Катуков) армии стали развивать успех общевойсковых соединений. 25–28 декабря перешли в наступление 13-я (генерал-лейтенант Н. П. Пухов), 60-я (генерал-лейтенант И. Д. Черняховский), 40-я (генерал-лейтенант Ф. Ф. Жмаченко) и 27-я (генерал-лейтенант С. Г. Трофименко) армии.

27 декабря в Ставке Гитлера состоялось совещание, на котором обсуждалось предложение фон Манштейна о частичном отводе войск из большой излучины Днепра и об эвакуации Никополя. Принятие указанного предложения обеспечило бы сокращение фронта почти на 200 км, однако Гитлер не пожелал считаться с выдвинутыми аргументами. Он обосновал свой отказ тем, что любое значительное отступление в излучине Днепра даст возможность русским сосредоточить силы для наступления на Крым, а потеря Крыма «катастрофически» скажется на отношениях с Румынией и Турцией. Не дало никакого результата и заявление генерала Цейтцлера о том, что Крым все равно будет в скором времени потерян. «Гитлер был прав, говоря, что русские „должны же когда-нибудь выдохнуться“, — отмечал Ф. Меллентин, — но он не понимал, что лучший путь к истощению их сил — это принять гибкую стратегию и ни в коем случае не давать русским возможности уничтожать наши войска в опасных выступах. Спорить с этим человеком было бесполезно. Прижатый к стене аргументами Цейтцлера, Гитлер пустился в туманные рассуждения и заявил буквально следующее: „Запаситесь терпением. У нас уже были подобные случаи, когда все утверждали, что положение безвыходное. А впоследствии всегда оказывалось, что главное — не теряться“. Вот каково было руководство германской армией, и это в тот момент, когда обстановка требовала абсолютно трезвого анализа и подлинного стратегического мастерства».

К 30 декабря войска 1-го Украинского фронта расширили прорыв до 300 км и продвинулись в глубину до 100 км. На следующий день 15-й стрелковый корпус 60-й армии совместно с войсками 1-й гвардейской, 18, 3-й гвардейской армий, 45-м гвардейским и 5-м гвардейским танковыми корпусами при поддержке 2-й воздушной армии освободил Житомир. 3 января 1944 г. войска 13-й армии заняли Новоград-Волынский. На следующий день соединения 40-й армии освободили Белую Церковь, а 5 января войска 18, 38 и 1-й танковой армий вступили в Бердичев.

Пытаясь ликвидировать прорыв, противник перебросил в полосу 1-го Украинского фронта 16 дивизий и крупные силы авиации. 11–12 января немецкие войска нанесли контрудары в районах Жмеринки и Христиновки, а затем и на других направлениях. 15 января по указанию Ставки ВГК войска 1-го Украинского фронта перешли к обороне.

В результате Житомирско-Бердичевской операции советские войска разгромили 6 дивизий противника, продвинулись в полосе шириной 700 км на глубину 80–200 км к западу от Днепра, нависая с севера над всей немецко-фашистской группировкой, действовавшей на Правобережной Украине. Почти полностью были освобождены Киевская и Житомирская области и ряд районов Винницкой и Ровенской областей.

Тем временем 2-й Украинский фронт генерала армии Конева завершал подготовку к Кировоградской операции, окончательной целью которой являлся выход на Южный Буг. В ходе операции предполагалось обойти Кировоград с северо-запада и юго-запада, окружить и уничтожить кировоградскую группировку противника. Одновременно наносился вспомогательный удар на правом крыле фронта.

5 января 1944 г. войска 2-го Украинского фронта при поддержке 5-й воздушной армии перешли в наступление. Наибольшего успеха в первый день они достигли севернее Кировограда, продвинувшись на отдельных участках до 24 км. К утру 7 января подвижные соединения фронта обошли Кировоград с северо-запада, перерезав основные пути отхода противника. На следующий день войска фронта освободили город и затем, преследуя разгромленные части противника, продвинулись на запад и юго-запад еще на 15–20 км. На направлении вспомогательного удара войска 52 и 4-й гвардейской армий к 10 января продвинулись до 40 км, но затем были остановлены сильными контратаками противника, перебросившего на это направление три танковые дивизии.

В результате проведенной операции войска 2-го Украинского фронта, разгромив кировоградскую группировку 8-й армии группы армий «Юг», продвинулись на запад до 40–50 км. Появились условия для того, чтобы вместе с 1-м Украинским фронтом окружить и разгромить корсунь-шевченковскую группировку противника, которая представляла собой часть сил 1-й танковой армии и 8-ю армию группы армий «Юг».

Удержавшись и закрепившись в среднем течении Днепра в районе Канева, в так называемом Корсунь-Шевченковском выступе, немецкие войска давно уже нависали над смежными флангами 1 и 2-го Украинских фронтов, сковывая свободу их маневра. Германское командование рассчитывало использовать этот район в качестве плацдарма для масштабного наступления с целью восстановить линию фронта по западному берегу Днепра. Генерал-фельдмаршал Э. фон Манштейн писал: «Мы приняли решение сосредоточить вначале все имевшиеся в нашем распоряжении силы для нанесения удара по противнику, продвигавшемуся через брешь между 1 и 4-й танковой армиями на юг. Эта брешь была особенно опасна потому, что прорыв противника в направлении на Умань вынудил 1-ю танковую армию загнуть свой западный фланг в районе юго-западнее Киева на юг. Он соприкасался теперь своими тыловыми позициями с тыловыми позициями расположенной в Днепровской дуге 8-й армии. Так как внутренние фланги обеих армий удерживали еще Днепр по обе стороны от Канева, немецкие позиции образовали, так сказать, мешок, который был перевязан на севере у Днепра, в то время как его продольные стороны представляли собой обращенные на восток и на запад фронты обеих армий. Если бы противник добился успеха, используя брешь севернее Умани, ему было бы легко „затянуть“ этот мешок на юге! Разумнее всего было бы, конечно, уйти из него, так как на его оборону пришлось бы бессмысленно тратить много сил. Но и здесь Гитлер не хотел добровольно уступать побережье Днепра. Он все еще надеялся нанести удар из этого выступа фронта для того, чтобы когда-нибудь снова овладеть восточной частью дуги. Поэтому этот выступ остался. Через непродолжительное время этот „мешок“ превратился в черкасский котел».