В полдень 11 октября после непродолжительной артиллерийской подготовки стрелковые соединения атаковали противника на всем намеченном для прорыва 10-километровом фронте. Одновременно часть сил 340-й стрелковой дивизии и мотопехоты 5-го гвардейского танкового корпуса форсировали сильно заболоченную пойму реки Ирпень в районе села Синяк. Развернулись тяжелые бои.
Упорные бои севернее Киева, не затихая, продолжались до 17 октября. Они не дали решительного результата, но явились важным шагом на пути к достижению общей цели. В ходе сражения были «перемолоты» крупные силы из состава киевской группировки врага. Продвигаясь на юг, войска армии подошли к рубежу Мощун, Вышгород и таким образом оказались на расстоянии 10 км к северу от Киева. Противник вынужден был оставить такие важные опорные пункты, как Гута Межигорская, Старо-Петровцы, Ново-ГІетровцы. В результате возросла более чем в два раза площадь и оперативная емкость лютежского плацдарма.
21 октября войска Воронежского фронта, переименованного днем раньше в 1-й Украинский, предприняли еще одну попытку развернуть наступательные действия против киевской группировки противника. Однако атака главной группировки, продолжавшей действовать с букринского плацдарма, опять натолкнулась на устойчивую, организованную оборону немцев. Ее огневая система оказалась не подавленной, несмотря на то, что была проведена мощная часовая артиллерийская подготовка. Бои приняли затяжной характер, и операция вновь не получила развития.
Немаловажную роль в этом сыграло и то обстоятельство, что действия главной группировки не были поддержаны ударом с лютежского плацдарма.
Причиной тому являлась резко осложнившаяся здесь обстановка. Все дни перед своим предполагавшимся повторным наступлением войска 38-й армии вели непрекращающиеся бои. К тому же интенсивные удары вражеской авиации и артиллерии по днепровским переправам затормозили подвоз материально-технических средств. Боеприпасов едва хватало для отражения контратак противника, тогда как для обеспечения прорыва требовалось создать значительный запас.
В результате начало наступления дважды откладывалось, а затем оно и вовсе было отменено.
В чем же крылись причины неудач? Их анализировали в штабе 1-го Украинского фронта, анализировали в Ставке, анализировали и много лет спустя. Уже в наши дни Маршал Советского Союза К. С. Москаленко выделял из них две. Во-первых, он отмечал, что противник регулярно прослушивал все наши переговоры, а указания комфронтом по дезинформации выполнялись плохо. Размеры плацдарма были весьма ограничены, авиация противника господствовала в воздухе, а самолеты 2-й воздушной армии действовали слабо из-за отдаленности аэродромов и нехватки горючего. В результате немцам удалось разгадать намерения противоборствующей стороны. Во-вторых, за более чем двадцатисуточный промежуток между форсированием Днепра и началом наступления противник перебросил на угрожаемый участок значительные силы. Немцы сконцентрировали от Холопья до Ходорова 34-ю пехотную, 10-ю моторизованную и 2-ю танковую дивизию СС «Рейх». Непосредственно в букринской излучине оборонялись 72,112, 167,225-я пехотные, 7, 19-я танковые и 20-я моторизованная дивизии. В районе Студниц, Бобрица действовали 3-я танковая и 57-я пехотная дивизии. Не говоря уже о подкреплении, которое противник подводил по хорошо проложенным коммуникациям. Не будем также забывать, что в немецких дивизиях почти всегда, и в том числе на Днепре, насчитывалось до 15 тысяч человек, а в наших в то время — не более 5 тысяч.
