1、波尔塔瓦——克列缅丘格
9月下旬，瓦图京的沃罗涅日方面军在基辅方向取得了重大成就。但在其南侧，科涅夫的草原方面军却进展迟缓。他的主要对手——德第8集团军，以强大后卫扼守在沿途的高地、居民点和道路交叉点附近，一路顽强阻击并不断反冲。
直到9月20日，草原方面军和第聂伯河的距离还有70-120公里。
9月20日，科涅夫命令部队加速推进。他以右翼第5近卫集团军和第53集团军包围波尔塔北南两侧；以第69和第7近卫集团军从中部进攻；第57、46集团军指向第聂伯罗彼得罗夫斯克。
考虑到第69集团军损失太大，斯大林又派来第37集团军准备替换之。第37集团军目前实力充足，编有第57、82步兵军和第53步兵师。
总计7个步兵师，加强有3个高射炮师、1个加农炮旅、2个反坦克炮团、3个火箭炮团。其任务是作为第二梯队，从克列缅丘格以南渡过第聂伯河。
但科涅夫的机动兵力还是不多。配属的第5近卫坦克集团军已调往后方休整。只能指望右翼第1机械化军的少量坦克。为了加速冲向第聂伯河，该军组成了一个快速支队。
而要冲向第聂伯河，就必须拔除波尔塔瓦的德军据点。按照曼施坦因9月上旬的计划，波尔塔瓦本应成为德军的中间防线。而在9月中旬决定撤退后，波尔塔瓦又成为阻滞苏军追击的重要屏障。
在该城及其两侧的沃尔斯克拉河，德国人把桥梁破坏殆尽，并增派了第106步兵师和“帝国”师。德军控制的右岸先是一片低地，然后是陡峭的悬崖，上面架设了机枪、迫击炮和直瞄火炮。苏联目击者回忆，只要红军一接近沃尔斯克拉河，就会招徕西岸德军的猛烈炮火。德国重型坦克也沿着河岸，不断射击对面的苏军和河里的炮艇。无法前进的苏军，只能坐视面前的波尔塔瓦城被德军纵火焚烧，笼罩在浓烟中。8个居民企图阻止德国人烧毁博物馆，结果自己也被投入火中；数百名拒绝和德军撤退的铁路工人则被关在机车库内烧死。
9月22日，科涅夫亲赴前线视察扎多夫的第5近卫集团军，敦促他们于9月23日拂晓占领波尔塔瓦。俄国军人都很清楚波尔塔瓦对俄国历史的重要意义：234年前，彼得一世正是在这里击败了瑞典查理十二世的军队。而第5近卫集团军在沃尔斯克拉河的渡河点，正是当年彼得的老路。
实际上，当天上午7时，苏军第9近卫空降师和第95近卫步兵师等部队已经渡到了右岸。
随后又有更多部队渡河。冒着“自斯大林格勒以来最猛烈的德军炮火”和被炸得翻腾起来的河水，苏军士兵拼命划船。待船只靠岸后，很快响起了一片俄国士兵冲锋的“乌拉”声。
战斗延伸向波尔塔瓦城。一些苏联空降兵提前渗入市中心，给守军造成了混乱。德军后卫迅速撤离。9月23日晨，红军解放了波尔塔瓦。此时城市已被烧得破败不堪。但红军还是从一座部分被烧的学校里救出了一些居民。
利用红军受阻于波尔塔瓦这段时间，德第8集团军迅速撤退。其第11军（军长劳斯）于9月20日抵达第聂伯河。按照曼施坦因的指示，劳斯将掩护第8集团军约13个师从克列缅丘格渡河。
包括第6、7、11装甲师，第20装甲步兵师，“骷髅”师和“日耳曼”师，第39、106、167、168、198、282、320步兵师。
德国人需要送过河去的家当极多。6个机械师和5个步兵师就有7万辆机动车。德国工兵另外建了一条临时浮桥，用来运送第8集团军掠来的3万辆民用车。抢来的64000匹马和8万头家畜、数万奴隶劳工也不能放弃。
为掩护庞大的人员和装备，德空军出动了第10高射炮师（第4、7、48、77、99、124、153高射炮团，1个通信营）。克列缅丘格本身也构筑了反坦克壕、崖壁、铁丝网，埋下大量地雷，并由“大日耳曼”、“骷髅”师等王牌精锐担任后卫。为了机动方便，后卫兵团除了必要战斗部队外，其余人员大都提前疏散。9月21日，“骷髅”师以一次猛烈反击，打退了企图阻断铁路的苏军坦克，保证了12辆满载坦克和其他重要装备的列车通行。
数以十万计的德军和数万车辆潮水般涌向克列缅丘格。这里的第聂伯河宽为800-1200米，只有1条载重24吨的木桥和1条单向铁路桥。
最初每天通过的车辆只有5000-7000辆，很快就增加为8000-10000辆。
也不是所有装备都送到了这里。据劳斯的回忆，有25辆“虎”式坦克因为技术故障而被抛弃在克列缅丘格防线外。他立刻出动车辆和人员，将这些宝贵的“虎”抢了回来。
波尔塔瓦被红军突破后，德军的撤退形势陡然紧张起来。9月23日，苏第69集团军先遣第1机械化军向克列缅丘格推进过来。9月24日，留在第聂伯河东岸的德军后卫部队还有第320步兵师，“骷髅”师和“日耳曼”师。他们竭力将苏军阻止在15-25公里外，防止其动用炮火轰击克列缅丘格。
就在这一天，40架苏联轰炸机袭击了克列缅丘格渡口。德军第10高射炮师的炮连虽猛烈射击，依然未能阻止苏机直接命中炸毁铁路桥。苏方宣称，由于这次空袭，导致德军5个步兵师和2个装甲师被迫利用各种器材渡河，因此陷入随后延伸上来的苏军炮火，不仅损失惨重，还耽误了进入西岸的时间。德方则称空袭影响不大，因为大部分兵力已经提前撤走了。至于实际情况，大概介于将双方的说法各打一些折扣之间。
9月24-25日夜间，德军后卫部队陆续进入桥头堡阵地，并继续了几天抵抗。苏联方面则将第1机械化军加强给第5近卫集团军。该军先遣队9月28日得以逼近克列缅丘格。第二天，第5近卫集团军和第53集团军共同夺取克列缅丘格。
在这个德军放弃的渡口，科涅夫收获不大，一共只缴获了21门高射炮、26挺机枪、1艘摩托艇、数艘载着640吨粮食的驳船和300头牛。但德军为扼守该渡口也付出了相当代价，至9月29日，“大日耳曼”师坦克团只剩下1辆可用的坦克。
2、克列缅丘格以南登陆场
在此期间，科涅夫在克列缅丘格东南取得了更大成就。9月22-23日，科涅夫左翼的第7近卫集团军接近第聂伯河，其主力于9月24日进抵约30公里河段。科涅夫亲赴现场，确定当地的河宽为700-800米，对岸德军尚未构成连绵阵地。
实际上，在实施战役前，草原方面军根本没有相关兵要地志。科涅夫只得打电话向西方面军时代的老熟人——红军工程兵主任沃罗比约夫求助，同时要求从远东抽调重型浮桥。科涅夫在远东任职期间，曾经见识过这种舟桥。但当苏军进抵第聂伯河后，舟桥依然没有及时送达。苏军的渡河器材，除了几艘橡皮艇，就只有沿途收集的小船、木板和桶子。
而科涅夫的方面军，还面临比北侧中央、沃罗涅日方面军更麻烦的现实：上述两个方面军的战区，直到切尔卡瑟，左岸都有大片森林，可以用来制造木筏。而在切尔卡瑟以南，直到西南方面军战区，左岸只有为数不多的丛林。因此，没有多少木材供科涅夫使用。
但苏军却获得了宝贵的情报：德军占领时期，曾沿着第聂伯河向克列缅丘格、第聂伯罗彼得罗夫斯克、赫尔松等地运送木材。红军进攻后，侦察机也发现德国人在岸边系着大量木筏。
虽然这些木筏一般都集中在德军重兵集团附近，红军依然在夜间派出工兵分队，将这些木筏给抢了过来。后来在切尔卡瑟以南建立的苏军栈桥，几乎全部是用德军的木筏做材料。另外，科涅夫还下令把附近残余民房和篱笆全部拆掉。
9月24日夜间，第7近卫集团军首先在对岸小镇多莫特坎建立起桥头堡。其第25军在偷渡过程中，没有被德军察觉，得以在9月26日日终建立正面5公里，纵深4公里半的登陆场。
但好景不长，醒过神来的德军火速调来第23装甲师反击，大群德机也对桥头堡和渡口狂轰滥炸。苏军一时损失惨重。第7近卫集团军司令舒米洛夫虽是活捉保卢斯元帅，在库尔斯克挡住“虎”式攻势的战场老手，此刻也承受不住，要求撤退。但科涅夫岂肯轻易放弃，立刻予以无情的否决。
桥头堡内的苏军先头分队只得拼死顽抗。好在他们已经拥有了团营火炮，师属和更大火炮也从左岸实施支援。一些苏联高级军官，如第15近卫步兵师师长瓦西连科少将还亲率领第44步兵团渡河作战。经过苏军重炮和强击机九机编队的连续打击，德国坦克被击退。至9月29日，化险为夷的第7近卫集团军登陆场已扩大为正面20公里，纵深8公里。
为建立更多登陆场，科涅夫将第二梯队的新锐——第37集团军投入第7近卫集团军北翼。
该集团军配属了4个舟桥营。最初的渡河工具只有16支小型橡皮舟、10件浮水衣、5艘A——3橡皮舟。科涅夫又给调来2个机械化舟桥营、4个舟桥纵列、1个工兵旅，48条木头船。但这些部队和器材都被后方部队和机关堵塞在了路上。
第37集团军第92、62近卫步兵师（隶属第57军）虽然于9月26日夜抵达河岸，但因为缺乏制式器材，也只好使用原木和木板制造了一些筏子。
按照苏联人的经验，在河宽不超过250-300米，流速每秒不超过1米的河段，即使是用油桶、圆木、木板、树枝甚至雨布制作的筏子，也可以顺利地渡过。但第37集团军却必须渡过550-600米宽的河面。激流冲击下，筏子很快就被冲散。待到苏军陆续上岸，偏差达到2公里，难以集中兵力。
第37集团军在9月27日深夜实施了偷渡。
其第92近卫步兵师运气不佳，被德军发现，遭到机枪迫击炮和火炮的猛烈射击而未能成功。但第62近卫步兵师却瞒过了德国人，在克列缅丘格东南渡河成功，还在米舒林罗格码头夺取了一个岛屿。而当德军发现后，又遭到对岸苏军炮火的压制。到了9月28日8时，第62近卫步兵师占领了2个登陆场，其中一个正面2公里，纵深1公里。随着登陆场的扩大，9月29-30日，第37集团军第57军主力进入右岸。
至此，苏第37集团军和第7近卫集团军都渗入了克列缅丘格东南的右岸，并企图联为一体。
德军决意拔除这些登陆场。除第23装甲师外，刚刚撤离克列缅丘格的“大日耳曼”师也于9月30日杀奔而来。10月6日和8日又调来了第9装甲师和第306步兵师。以后还有第6装甲师和“骷髅”师。这些德国师虽然都已疲弊不堪，还是使出吃奶的劲头拼命挤压桥头堡内的苏军。
登陆场血战不止。科涅夫也针锋相对，要求各师师长把观察所移到第聂伯河右岸，在距离一线不超过1-1.5公里的地方直接指挥战斗。为增强力量，他还将第1机械化军调给第37集团军。
该军渡河向德军迎击而来。双方激战5个昼夜。
德军最终支撑不住，被迫向南撤退。苏军趁势推进到安诺夫卡北缘。
至此，科涅夫的草原方面军在克列缅丘格和第聂伯罗彼得罗斯克之间，共建立5个登陆场。