Потерпев поражение в районе Полтавы, вражеские войска большими колоннами стали отступать в направлении Кременчуга и переправляться на правый берег Днепра, а 5-я воздушная армия стала разрушать переправы. 24 сентября было решено нанести удар с участием 60 бомбардировщиков и штурмовиков под прикрытием 35 истребителей. Преодолев сильный заградительный огонь зенитной артиллерии, самолеты подошли к Днепру и прямым попаданием бомб взорвали мост и две понтонные переправы. Не имея других путей отступления, вражеские войска скопились у переправ. Около Кременчуга, на левом берегу Днепра, в несколько рядов стояло до 2 тыс. автомашин, по которым в течение последующих двух дней продолжала наносить удары наша авиация.
Во второй половине сентября при активной поддержке авиации темп наступления наших войск значительно возрос. В отдельные дни они продвигались на запад до 30 - 40 км. Уже 21 сентября передовые части Воронежского, а 25 сентября Степного фронта вышли к Днепру и с ходу форсировали его, захватив на правом берегу, южнее Киева и Кременчуга, несколько плацдармов. Сопротивление немцев на земле и в воздухе значительно возросло. Непрерывными контратаками они пытались сбросить наши войска в Днепр.
Из-за недостаточного количества аэродромов около Днепра наша бомбардировочная и штурмовая авиация в первые дни действовала на предельном радиусе и ограниченными силами. Отдельные части истребительной авиации, базировавшиеся на передовых аэродромах, выполняли боевые задачи с максимальным напряжением и оказывали противодействие фашистским бомбардировщикам.
В ходе всего наступления наша авиация удерживала господство в воздухе. Противник неоднократно стремился приостановить продвижение наших войск ударами своих бомбардировщиков, но каждый раз встречал противодействие со стороны советских истребителей. Большую активность вражеская авиация проявляла в начале сентября в ходе боев за оборонительный рубеж на реке Мерефа и в последних числах месяца, когда наши войска начали форсировать Днепр. В это же время произошло и наибольшее количество воздушных боев. Особенно они были напряженными в районе букринского плацдарма. Всего за сентябрь там произошло 211 воздушных боев, в которых противник потерял 198 самолетов.
Прикрывая войска и сопровождая бомбардировщиков и штурмовиков, наши истребители проявляли высокое боевое мастерство и героизм. Пример отваги и уменья показал в те дни командир 737-го истребительного авиационного полка Герой Советского Союза полковник Н. И. Барчук. Являясь ведущим группы истребителей при сопровождении штурмовиков, в районе цели он встретил 40 бомбардировщиков под прикрытием 15 истребителей, которые следовали в сторону наших войск. Отдав приказ своему заместителю следовать со штурмовиками, Барчук вместе со своим ведомым атаковал бомбардировщиков и очередью из пушек сбил одного из них. При выходе из атаки Барчука пытались атаковать два истребителя. Вступив с ними в бой, отважный летчик сбил их на лобовых атаках.
Несмотря на имевшиеся трудности, авиация трех фронтов выполнила возложенные на нее задачи. В результате ударов нашей авиации гитлеровцы не успели вывезти большое количество железнодорожных эшелонов с боевой техникой, награбленным имуществом, зерном и фуражом. Благодаря успешным ее действиям десятки тысяч советских граждан были спасены от угона в фашистское рабство.
В сентябре войска Центрального, Воронежского и Степного фронтов при активном содействии авиации достигли решающих успехов в развернувшейся борьбе за Днепр. Почти на 600-километровом фронте от Лоева до Днепропетровска войска фронтов вышли к Днепру и захватили на его правом берегу 21 плацдарм. В ходе наступательной операции они продвинулись на запад до 300 км и освободили почти всю Левобережную Украину.
Одновременно с наступлением к Днепру развернулись бои по освобождению Донбасса. Первыми 13 августа начали наступление войска Юго-Западного фронта, получившие задачу ударом из района Изюма в направлении Бар-венково, Павлоград разгромить противника и выходом в район Запорожья отрезать пути его отхода к Днепру. Спустя пять дней в наступление перешли войска Южного фронта, имевшие задачу взломать оборону на реке Миус и во взаимодействии с Юго-Западным фронтом развивать наступление в южном и юго-западном направлениях.
