Севернее лютежского плацдарма удар на юго-запад наносила 60-я армия. Правофланговая 13-я армия должна была прочно удерживать занимаемый рубеж, а в последующем, используя успех главных сил, перейти в наступление своим левым флангом на Овруч, обеспечивая правый фланг 60-й армии. С букринского плацдарма, нанося вспомогательный удар, должны были наступать войска 40-й и 27-й армий. Поддержку наземных войск осуществляла авиация 2-й воздушной армии (генерал-лейтенант авиации С.А. Красовский). Украинские партизаны должны была нарушить оперативные перевозки врага на киевском направлении, усилить удары по железнодорожным узлам Коростень, Шепетовка, Сарны, Ровно, Казатин и др. После овладения Киевом войскам 1-го Украинского фронта предстояло развивать наступление на Житомир, Новоград-Волынский, Ровно и в юго-западном направлении на Казатин, Жмеринку.
К началу операции войска 1-го Украинского фронта насчитывали 660 тыс. человек, около 7 тыс. орудий и минометов, 680 танков и САУ, 700 боевых самолетов. Им противостояли 4-я танковая армия и часть сил 8-й армии группы армий «Юг», а также 2-я армия группы армий «Центр», поддерживаемые частью сил 4-го воздушного флота, – всего до 500 тыс. человек, около 6 тыс. орудий и минометов, 400 танков и штурмовых орудий, 665 самолетов[508]. Оборона противника состояла из трех оборонительных рубежей, оборонительного обвода Киева с использованием уцелевших сооружений Киевского укрепрайона.
Войска 1-го Украинского фронта превосходили противника по живой силе в 1,3 раза, по орудиям и минометам – почти в 1,2, по танкам и САУ – в 1,8 раза. По самолетам соотношение было примерно равным.
К началу операции в состав 3-й гвардейской танковой армии вошли два полка самоходных артиллерийских установок СУ-85, прибыли на пополнение 124 танка Т-34, 60 танков Т-70 и 48 СУ-85. Армия на 1 ноября 1943 г. включала два танковых, один механизированный корпус, отдельную танковую бригаду, отдельный танковый, два самоходных артиллерийских, мотоциклетный, гвардейский минометный и два зенитных артиллерийских полка. Она насчитывала 256 танков различных типов, 122 бронемашины, 63 САУ и 61 орудие. Мотострелковые соединения имели большой некомплект личного состава. В 22-й гвардейской мотострелковой бригаде 6-го гвардейского танкового корпуса насчитывалось всего 650 активных штыков, в 23-й гвардейской мотострелковой бригаде 7-го гвардейского танкового корпуса – 450, а в 9-м механизированном корпусе – до 3 тыс. активных штыков. Приданный армии 1-й гвардейский кавалерийский корпус имел до 2 тыс. активных сабель[509].
По решению генерала Рыбалко ввод армии в прорыв осуществлялся в двухэшелонном оперативном построении: в первом эшелоне – 7-й гвардейский танковый и 9-й механизированный корпуса, во втором эшелоне – 6-й гвардейский танковый и 1-й гвардейский кавалерийский корпуса. В резерве оставалась 91-я отдельная танковая бригада. Ввод танковых корпусов в прорыв обеспечивали своим огнем 7-й артиллерийский корпус прорыва, артиллерия 38-й армии и фронтовая оперативная группа гвардейских минометных частей. Артиллерийскую поддержку планировалось осуществить последовательным сосредоточением огня от рубежа обгона пехоты до 6—10 км в глубину. С целью разминирования минных полей и преодоления заграждений противника было создано 15 подвижных отрядов и групп разграждения.
1 ноября для отвлечения внимания противника от направления главного удара фронта первыми в наступление с букринского плацдарма перешли 40-я и 27-я армии. Несмотря на то что им не удалось прорвать оборону противника, они сковали до 10 дивизий и не позволили своевременно перебросить их на север, где решался исход сражения за Киев. Командующий группой армий «Юг» генерал-фельдмаршал Э. фон Манштейн вынужден был признаться: «В начале ноября противник крупными силами снова перешел в наступление на северный фланг группы армий – участок фронта 4-й танковой армии на Днепре. Было неясно, имеет ли это наступление далеко идущие цели или противник пока пытается занять западнее Днепра необходимый ему плацдарм»