На протяжении 16–18 октября соединения 3-й гвардейской танковой армии восстанавливали подбитую матчасть, подвозили боеприпасы и ГСМ и готовились к новому наступлению. Тем временем «…противник, установив наличие большого количества танков на Букринском плацдарме, стал спешно готовить противотанковые рвы, вкапывал танки и самоходные орудия, устанавливал на огневые позиции противотанковую артиллерию, имея подвижные танковые резервы с мотопехотой».
Новый план наступления предполагал ввести 3-ю гвардейскую танковую армию в прорыв на участке 40-й армии, имея ближайшей задачей выйти в район Кадомка, Корытище, Макадоны. В соответствии с поставленной задачей:
— 7-й гвардейский танковый корпус, двигаясь за 253-й стрелковой дивизией, обгонял пехоту у Медведовки, имея ближайшей задачей выйти в район Кадомки;
— 6-й гвардейский танковый корпус должен был пройти через боевые порядки 9-го мехкорпуса у Малого Букрина и занять исходное положение в районе Канада; двигаясь за 161-й и 42-й гвардейскими стрелковыми дивизиями, обогнать пехоту на рубеже Медведовка, Грушево и развить наступление в направлении Пии, имея задачей к исходу дня выйти в район Корытище;
— 9-й мехкорпус, пропустив через свои боевые порядки 6-й гвардейский танковый корпус, наступал во втором эшелоне армии в направлении Ромашки, Медведовка, Пии, имея задачей к исходу дня сосредоточиться в районе Макадоны.
Согласно первоначальному плану, 9-й мехкорпус должен был сдать занимаемые позиции стрелковым частям 17 октября, однако смена задержалась до 21 октября, причем для смены соединений 3-й гвардейской танковой армией потребовалось неоднократное вмешательство командующего фронтом.
План наступательного боя 21 октября 1943 г.
21 октября, в 9 часов утра, после артподготовки войска 40-й армии перешли в наступление; в 10 часов 20 минут 6-й и 7-й гвардейские танковые корпуса по сигналу командующего армией начали атаку до выхода своей пехоты на назначенный рубеж обгона пехоты и вынуждены были прорывать оборону противника самостоятельно. «55-я гвардейская танковая бригада 7-го гвардейского танкового корпуса вела тяжелый танковый бой за овладение выс. 198.6, Ульяники… Бригада овладела выс. 196.4, преодолев минное поле, и была контратакована до 30 танков противника, имеющего в том числе танки типа «Тигр», с восточной окраины Ульяники, в результате чего бригада потеряла 17 танков».
Части 27-й армии не смогли занять Ромашки, вследствие чего 6-й гвардейский танковый корпус вынужден был изменить маршрут движения и двигаться через Ходоров, Канаду одной колонной, так как, из-за уже упоминавшихся особенностей рельефа Букринского плацдарма, других путей для движения не было.
22 октября события развивались по сходному сценарию. Войска 40-й армии оказались не в состоянии выполнить поставленные задачи, и присутствовавший на НП командующего 40-й армией командующий фронтом приказал 3-й гвардейской танковой армии начинать атаку ранее выхода своей пехоты на намеченный рубеж обгона пехоты и самостоятельно прорывать фронт противника. В 11 часов 30 минут соединения армии пошли в атаку. «Пехота 40-й армии, поддерживаемая танками, дважды поднималась в атаку, но, встречая сильное огневое сопротивление и контратаки противника, продвинуться не смогла. 7-й гвардейский танковый корпус 22.10 с 9.00 до 17.00 отразил 11 контратак противника, при этом потерял сожженными 19 танков, подбитыми 17. 6-й гвардейский танковый корпус, не добившись успеха в наступлении, также потерял 10 танков».
Неудача наступления войск 1-го Украинского фронта
с Букринского плацдарма вызвала пристальное внимание Ставки. Поздним вечером 24 октября в адрес представителя Ставки Маршала Советского Союза Г.К.Жукова и командующего войсками 1-го Украинского фронта генерала армии Н.Ф. Ватутина была направлена директива № 30232 Ставки об уточнении плана операции по овладению Киевом:
«1. Ставка Верховного Главнокомандования указывает, что неудача наступления на Букринском плацдарме произошла потому, что не были своевременно учтены условия местности, затрудняющие здесь наступательные действия войск, особенно танковой армии.
Ссылка на недостаток боеприпасов не основательна, так как Степин,
имея не больше боеприпасов, чем Николаев,
но правильно используя свои войска и действуя на несколько более благоприятной местности, успешно выполняет свою задачу.
2. Ставка приказывает произвести перегруппировку войск 1-го Украинского фронта с целью усиления правого крыла фронта, имея ближайшей задачей разгром киевской группировки противника и овладение Киевом.
Для этого:
а) 3-ю гвардейскую танковую армию Рыбалко перевести на участок фронта севернее Киева, используя ее здесь совместно с 1-м гвардейским кавкорпусом. Слабые в ходовом отношении танки Рыбалко оставить на месте для пополнения ими 8-го гвардейского и 10-го танковых корпусов. Поступающие на пополнение фронта танки использовать в первую очередь для укомплектования танковых корпусов Рыбалко;
б) усилить правое крыло фронта тремя-четырьмя стрелковыми дивизиями за счет левого крыла фронта;
в) использовать также для усиления правого крыла фронта 135-ю и 202-ю стрелковые дивизии, передаваемые вам из 70-й армии резерва Ставки;
г) привлечь к участию в наступлении на Киев 60-ю, 38-ю и 3-ю гвардейскую танковую армии.
3. Наступательные действия на Букринском плацдарме вести остающимися здесь силами, в том числе танковыми частями с задачей притянуть на себя возможно больше сил противника и при благоприятных условиях прорвать его фронт и двигаться вперед.
4. Переброску Рыбалко произвести так, чтобы она прошла незаметно для противника, используя макеты танков.
5. Переброску Рыбалко и трех-четырех стрелковых дивизий с левого крыла начать немедленно и закончить сосредоточение их на правом крыле к 1–2 ноября.
6. Переселение
правого крыла начать 1–2 ноября, с тем чтобы 3-я гвардейская танковая армия начала действовать 3–4 ноября. Левому крылу начать переселение не позже 2 ноября.
7. Разгранлинию между Белорусским и 1-м Украинским фронтом оставить прежнюю.
Из состава 61-й армии Белорусского фронта передать с 24.00 25.10. 1943 г. две левофланговые стрелковые дивизии в состав 13-й армии 1-го Украинского фронта.
8. Исполнение донести.
Ставка Верховного Главнокомандования
И. Сталин
А. Антонов».
В соответствии с директивой Ставки командование фронтом 25 октября отдало 3-й гвардейской танковой армии приказ «…оставив на занимаемых огневых позициях танки-макеты, действующие радиостанции и танки, требующие ремонта, произвести рокировку в район севернее Киева на Лютежский плацдарм для дальнейшего выполнения задачи по разгрому киевской группировки противника».
К исходу 30 октября войскам армии предстояло сосредоточиться на левом берегу Днепра, в районе Высшей и Низшей Дубечни.