В 17 часов 12 октября командующий фронтом отдал приказ о продолжении наступления с 8 часов 13 октября. 40-й армии было приказано овладеть Ржищевом, главными силами выйти на фронт Ржищев, Янивка, подвижными соединениями – в район Черняхов, Юзефовка, Стритовка. 27-я армия должна была главными силами выйти на фронт (иск.) Янивка, Шандра, а передовыми частями в район Николаевка, Поток. 47-я армия получила задачу выйти на фронт (иск.) Шандра-Степанцы-Гамарня и прочно обеспечивать левый фланг ударной группы войск фронта. 3-я гвардейская танковая армия, стремительно развивая успех, должна была выйти в район Кагарлык, Савовка, Зеленки, обеспечивая себя с юга.

Атаке пехоты и танков должен был предшествовать 15-минутный огневой налет. Командующим армиями и командиру 7-го артиллерийского корпуса было приказано в ночь на 13 октября переправить на плацдармы артиллерию, подвезти боеприпасы и горючее, подтянуть штабы, наладить связь, организовать взаимодействие войск, противотанковую и противовоздушную оборону.

В ночь на 13 октября ночная авиация продолжала действовать по боевым порядкам и ближнему тылу противника и совершила 300 самолето-вылетов. В 9:30 после 15-минутного огневого налета войска фронта возобновили наступление, однако успеха на всем фронте от Ржищева до Канева не имели. На отдельных участках наши части даже несколько отошли – так, 241-я стрелковая дивизия 27-й армии и 7-й гвардейский танковый корпус оставили Ромашки.

Сопротивление немцев во второй день операции заметно усилилось. Уже с 7:30 на всем фронте наступления наших войск начались контратаки пехоты и танков противника при поддержке авиации. Активность его авиации была выше, чем в предыдущий день. За счет привлечения немецким командованием авиации с соседних участков фронта увеличилась ее активность в воздухе. За день боя немецкая авиация сделала 1000 самолето-вылетов. Сильным ударам с воздуха подвергалась прежде всего 3-я гвардейская танковая армия.

Артиллерия не могла оказывать наступавшим войскам такую же поддержку, как и в первый день операции, так как большинство ее продолжало находиться на огневых позициях на левом берегу Днепра. Продвижение наших войск в первый день операции на 5–8 км усложнило ведение огня по противнику. Был необходим перенос огневых позиций на плацдармы, что и требовал командующий фронтом в своем приказе 12 октября. Однако сделать это в одну ночь было невозможно. Кроме того, и наличие боеприпасов во второй день резко сократилось.

В своем донесении на имя товарища Сталина командующий фронтом отметил, что войска за день боя успеха не имели и что для достижения успеха подготавливается ввод в бой вторых эшелонов армий и производится перегруппировка 3-й гвардейской танковой армии для удара на более узком участке фронта.

Несмотря на то что и в донесении командующего фронтом, и в распоряжении представителя Ставки Верховного Главнокомандования шла речь о решительных действиях с целью прорыва обороны противника на узком фронте, на самом деле события 14 октября отличаются разрозненностью действий войск. Проведенное в этот день наступление на рассвете силами 9-го механизированного корпуса в районе Малого Букрина успеха не имело. На другом участке и в другое время была введена в бой 42-я гвардейская стрелковая дивизия, находившаяся до этого времени во втором эшелоне 47-го стрелкового корпуса. Действия этой дивизии также успеха не имели. Резко снизилась активность авиации 2-й воздушной армии, которая в течение дня сделала только 183 самолето-вылета. Авиация противника в то же время совершила 500 самолето-налетов по боевым порядкам наших войск и по переправам.

В период с 12 по 14 октября прикрытие войск на букринском плацдарме с воздуха было организовано неудовлетворительно. Дежурившие на аэродромах самолеты 8-й истребительной авиационной дивизии вызывались в воздух и появлялись над полем боя в то время, когда здесь летали только одиночные самолеты противника. После ухода наших истребителей немедленно появлялись группы немецких бомбардировщиков.

15 октября на всем фронте от Ржищева до Канева в разное время от

7 до 11 часов было сделано несколько попыток продолжать наступление. Однако только 42-я гвардейская стрелковая дивизия 47-го стрелкового корпуса имела незначительный местный успех, на всех же остальных участках войска фронта продвижения не имели. Авиация фронта за день боя совершила лишь 103 самолето-вылета с разведывательными целями и для прикрытия своих войск. Противник продолжал активно противодействовать наступлению советских войск сильным артиллерийским и минометным огнем, действиями своей авиации и контратаками танков и пехоты. Группировка немцев оставалась без изменений. 11-я танковая дивизия в этот день заканчивала сосредоточение в районе Тулинцы. В Потапцы была сосредоточена танковая дивизия СС «Рейх».

В 19:10 15 октября командующий фронтом отдал приказ о продолжении наступления 16 октября. Задачи на день боя для армий были поставлены ограниченные. Войска 40-й и правого крыла 27-й армий имели задачу продвинуться на 4–6 км, 47-й армии – на 1–2 км; 3-я гвардейская танковая армия должна была окопать часть танков за боевыми порядками пехоты и быть в готовности развить успех 40-й или 27-й армий, в зависимости от обстановки.

Решение задач войсками предполагалось методом последовательного уничтожения опорных пунктов противника. Артиллерийская подготовка планировалась следующим образом: 60 минут – методический огонь для уничтожения отдельных целей и прежде всего закопанных в землю танков противника, и 3 минуты – огневой налет. Сопровождение атаки пехоты и танков методом нарастающего огня намечалось продолжительностью 22 минуты. Авиация должна была содействовать пехоте нанесением по боевым порядкам противника бомбардировочных и штурмовых ударов. Командующий фронтом обращал внимание на наличие необходимого запаса боеприпасов артиллерии для отражения контратак танков и пехоты противника. Каждое 76-мм орудие должно было иметь для этой цели 0,5 боекомплекта, а орудия больших калибров по 40 снарядов. Начало атаки планировалось на 14 часов.

После четырехдневных безуспешных атак наших войск выяснилось, что план наступления на 16 октября был явно нереальным. Размах наступления и сила удара каждый день снижались все больше и больше. Артиллерийская подготовка хотя и намечалась продолжительностью в 63 минуты, но огонь артиллерии был из-за недостатка боеприпасов недостаточно мощным. Поэтому Ставка Верховного Главнокомандования отменила наступление войск левого крыла фронта, запланированное на 16 октября, и потребовала более полной и тщательной подготовки операции.