Ромненская группировка (13-й и 7-й ак) отходила к Киеву, 24-й тк, который так и не сумел соединиться с остальными войсками 4 ТА, - к Каневу. Преследуя отступающего противника, советские войска набирали темп, стараясь быстрее выйти к Днепру и помешать переправе немцев на правый берег. В спешке случались казусы, когда наступающие дивизии разных армий и даже фронтов перемешивались между собой, внося неразбериху и замедляя движение. Командующий 60-й А И.Д. Черняховский повернул часть своих сил на Прилуки, собираясь выйти на кратчайший маршрут, ведущий к Киеву. При этом они пересекли боевые порядки 38-й А, обходившей город с севера. Ставка ВГК была вынуждена сделать выговор командующему Центральным фронтом

Контрудар закончился неудачей, а 19-я тд понесла большие потери и была срочно выведена на правый берег Днепра, в Киев. 19 сентября стало решающим днем. В район Ромны наконец-то прибыла 3-я гв. ТА с приданным ей 1-м гв. кк. Воронежский фронт получил необходимые ему подвижные соединения и мог приступить к выполнению завершающего этапа операции. В ночь на 20 сентября 3-я гв. ТА перешла в наступление и, почти не встречая сопротивления противника, рванула к Днепру

Так получилось, что наступление войск Воронежского фронта, несмотря на сильное сопротивление противника, почти на десять дней опережало график, указанный в директиве от 9 сентября. Тылы сильно отстали, в передовых частях отсутствовали переправочные средства, задерживалось перебазирование авиации. В связи с этим 18 сентября командующий фронтом был вынужден несколько охладить наступательный порыв войск, указав им лишь «быть в готовности к форсированию Днепра»