Утром 13 августа 1-я гвардейская армия форсировала реку Северный Донец и, преодолевая упорное сопротивление фашистов, на четвертые сутки операции овладела городом Змиевом. К 20 августа ее соединения продвинулись на 20 километров.
На направлении главного удара наступление началось 16 августа. Здесь развернулись ожесточенные и кровопролитные бои. Наблюдая за их ходом, Митрофан Иванович лишний раз убедился в необходимости максимального сосредоточения артиллерийских средств на участках прорыва.
За первый день войска 6-й и 12-й армий заняли всего несколько населенных пунктов, пройдя 3-4 километра. К этому времени Донбасская группировка противника находилась в критическом положении. Ее правое крыло охватили армии Южного фронта, а над левым с севера нависли войска Воронежского и Степного фронтов. Создалась реальная угроза окружения вражеских соединений.
Боясь повторения Сталинграда, Гитлер вынужден был 31 августа согласиться на отвод 6-й и части сил 1-й танковой армий на заранее подготовленный рубеж в районе Днепра. Отступление происходило скрытно, главным образом ночью, скачками, от одних оборонительных промежуточных позиций к другим.
2 сентября 1943 года войска Юго-Западного фронта приступили к преследованию противника.
Артиллеристы под руководством Неделина, находясь непосредственно в боевых порядках пехоты, огнем расчищали путь к Днепру. 11 сентября, освободив Донбасс, армии фронта вышли на степные просторы Левобережной Украины. К 22 сентября передовые отряды достигли реки Днепр.
На этом Донбасская операция завершилась. Войска Юго-Западного и Южного фронтов преодолели с боями более 300 километров. Наиболее отличившихся воинов наградили орденами и медалями, многих повысили в званиях, ряду соединений были присвоены почетные наименования. 25 сентября 1943 года Митрофану Ивановичу Неделину присваивается воинское звание генерал-лейтенанта артиллерии, а С.Б.Софронину — генерал-майора артиллерии.
В ночь на 26 сентября войска Юго-Западного фронта приступили к форсированию реки Днепр. Специально созданные десантные отряды под покровом темноты бесшумно погрузились в лодки и на самодельные плоты, без единого выстрела переправились на противоположный берег и захватили под Войсковом небольшой плацдарм. К ним на помощь непрерывно подходили все новые и новые силы. Вместе со стрелковыми соединениями высадились и артиллеристы. Утром 28 сентября 6-я и 12-я армии начали наступление. Четыре дня велись напряженные бои. Однако 2 октября пришлось временно перейти к обороне, поскольку в это время возникла необходимость силами фронта освободить город Запорожье, который был опоясан двумя мощными оборонительными обводами, минными полями, проволочными заграждениями, глубокими противотанковыми рвами и специально затопленными, труднопроходимыми участками местности. На переднем крае в качестве неподвижных огневых точек находились вкопанные по башню «тигры» и «фердинанды».
