11月10日11时，白俄罗斯方面军第48、第65和第61集团军向当面德军发起进攻，日终前推进15公里。在苏军猛烈进攻下，德军于14日开始向西北方向撤退。方面军乘胜追击，于15日切断了戈梅利至加林科维契的铁路线。17日，攻占德军重要防御枢纽部列奇察，并对列奇察以南的德军形成包围之势。德军为了解救列奇察以南的部队，于18日在列奇察以南和马洛多什以南两个方向上实施反突击。经激烈战斗，苏军于21日击退德军，并歼灭了列奇察以南德军的主要兵力。11月22日，苏军方面军右翼第3集团军在普洛布斯克以南转入进攻，当天突破德军防御正面20公里、纵深10公里。24日，第50集团军也转入进攻，与第3集团军协同合作，至25日将突破正面扩大到70公里，并前出到新贝霍夫附近，从而形成对戈梅利地区德军的合围之势。当日夜，德军从索日河与第聂伯河河口地带撤退。为了解放戈梅利城，苏军奋起直追，不给敌人喘息的时间，一举击败退却的敌人，于26日解放了该城。
至11月30日，白俄罗斯方面军在强渡第聂伯河后向前推进130公里，解放了白俄罗斯东部一部分领土，扩大和巩固了登陆场，有力地配合了乌克兰第1方面军的基辅战役。
1943年，1月6日，乌克兰第1方面军在进行激烈的基辅争夺战。
乌克兰第2方面军于9月底成功地强渡了第聂伯河。10月15日，方面军的第53、第37、第57、近卫第5和近卫第7军共5个集团军，在克列缅丘格至第聂伯罗彼得罗夫斯克一线转入进攻，向克里沃罗格方向实施主要突击。近卫第5坦克集团军投入交战后，大大增强了突击力。至17日，德军被迫向西南方向撤退。近卫第5坦克集团军实施追击，19日，彼契哈特加终于迎来了新的曙光，28日，前出到克里沃罗格以西地区，突入德军防御纵深125公里，对防守在第聂伯河弯曲部的德军和苏军乌克兰第4方面军当面之敌构成威胁。
德军立图挽回败局，于10月28日凌晨集中6个装甲师，从西北面、西面和南面同时实施反突击。在苏军积极抗击下，德军被迫于11月4日在彼得洛沃等地转入防御。方面军第52集团军于11月13日在切尔卡瑟以南和以北地段同时强渡第聂伯河成功后，与此前着陆的苏军第5空降旅以及游击队取得联系，协同作战，积极扩大战果，粉碎德军组织的多次反突击。至12月14日，第52集团军解放了德军防御的重要枢纽部切尔卡瑟，扩大并巩固了登陆场。
在作战的第2阶段，乌克兰第2方面军不费吹灰之力就夺取了一个从切尔卡瑟至扎波罗热长300公里的战略登陆场，德军大量兵力受到牵制，同时也积极有效地配合了乌克兰第1、第3、第4方面军的战役行动，并为尔后的战略进攻创造了有利条件。
10月初，方面军为歼灭扎波罗热登陆场的德军和夺取第聂伯罗彼得罗夫斯克登陆场展开激战。
扎波罗热登陆场正面宽40公里，纵深20公里。德军在这里构筑了坚固的工事，并部署有7个师的兵力。自大的认为这样就坚不可摧担任歼灭该地德军任务的是乌克兰第3方面军第12、近卫第8、近卫第3集团军，共14个步兵师、1个坦克军和1个机械化军。同时方面军在主要突破地段上集中了大量炮兵。
10月10日凌晨，方面军左翼部队在经过长达50分钟炮火准备后，从东北、正东和东南三面向扎波罗热发起进攻，当天突入德军防御纵深1至3公里，至13日已完全突破德军主要防御地带此时的德军已没有回击之力。13日夜间，第23坦克军以及各集团军继续进攻，迫使德军仓促撤退。至14日夜，经激烈巷战，苏军将防守扎波罗热的德军一网打尽，解放该城。
歼灭扎波罗热登陆场的德军后，方面军适时变更部署，将近卫第8集团军调至第聂伯罗彼得罗夫斯克以南地段上。10月23日凌晨，方面军右翼部队在第聂伯罗彼得罗夫斯克地域转入进攻。25日，乌克兰第3方面军在第2方面军左翼部队的配合下，收复了第聂伯罗彼得罗夫斯克和第聂伯罗捷尔任斯克。紧接着，乌克兰第3方面军对收复的地区及时有效地实施一系列进攻，向前推进了40至50公里，前出到快乐荆棘、伊凡诺夫卡、米哈伊洛夫卡地区。
在第聂伯罗彼得罗夫斯克失守后的德军，急忙在克里沃罗格集结重兵，企图用这些兵力协同克里沃罗格地区的第1装甲集团军实施反突击，夺回失地，将乌克兰第3方面军赶回第聂伯河对岸。10月24日～28日，苏德双方军队在克里沃罗格和基洛夫格勒以东地域展开激战，在战斗打响的严峻时刻苏军被迫后撤至因古列茨河，并在这里迅速遏止了德军的反突击势头。尔后，士气正浓的方面军采取了进攻行动，至1943年底前，乌克兰第3方面军在乌克兰第2方面军积极配合下，肃清了第聂伯河右岸切尔卡瑟与扎波罗热之间的德军，建立了一个宽约400余公里、纵深100公里的战略登陆场。战略登陆场的范围逐渐扩大，使德军士兵充满了消极情绪，应战屡屡失利。
在苏军第2和第4方面军愈战愈勇，并取得了卓有成效的战果。同时，乌克兰第4方面军也积极发动进攻。乌克兰第4方面军在北塔夫里亚地区发动梅利托波尔战役，企图粉碎莫洛奇纳亚河地区的德军，解放北塔夫里亚，并前出到第聂伯河下游。
莫洛奇纳亚河地区，是德军“东方壁垒”最坚固的防御地段之一。与其说是坚不可摧，还不如是天然的防御屏障，这种防御屏障更贴切：它包括2至3道防御地带，并有完善的堑壕和必备发射工事以及大量防坦克和防步兵障碍物，防御配系的纵深为10至12公里。防御前沿和纵深的各居民点也被改造的近乎于完美，可以用来进行环形防御。梅利托波尔市是这一防御地段的主要防御枢纽部，由德军第6集团军负责防守，并得到德军第4航空队部分兵力的支援。
乌克兰第4方面军决心集中第44、突击第5、近卫第2、空军第8集团军以及第28、第51集团军，突破这段“东方壁垒”。方面军的战役企图规定：实施2个包围突击，即以突击第5、第44和近卫第2集团军在梅利托波尔以北向米哈伊洛夫卡、韦肖洛耶总方向实施主要突击；以第28集团军由梅利托波尔以南实施辅助突击，以便从西南方向迂回该市。
9月26日，进攻梅利托波尔的战役打响。伴随着战斗打响的第一枪，苏军将士异常勇猛，他们抱着必胜的信念与德军周旋，战斗形势激烈而又壮观。至30日前，苏军虽然仅楔入德军防御纵深2至10公里。为避免不必要的损失，保存实力，方面军司令员下令暂时停止进攻。经过补充弹药和调整部署，方面军于10月9日再度发起进攻。梅利托波尔以南的第28集团军进展最快，于第二天就前出到该市南郊。方面军司令员决心利用次要方向上取得的胜利，在12日前把原定用于主要方向的第51集团军和1个坦克军、1个骑兵军调至该方向，协同第28集团军猛烈进攻，以扩大战果。第51集团军进入交战后，鼓舞了前线的士兵，激发了高涨的爱国主义热情。于10月13日攻占了梅利托波尔南部。10月23日，该集团军在第28集团军协同下解放了梅利托波尔整个城市，并挫败了莫洛奇纳亚河筑垒地区南段的德军抵抗。给德军又一次不小的打击。此前，方面军右翼也突破了德军防御，切断了扎波罗热至梅利托波尔的铁路交通。
德军统帅部企图不惜一切代价扼守莫洛奇纳亚河防御地区。10月24日，德军急忙将第6集团军调到尼科波尔登陆场和第聂伯河下游右岸。进入突破口的乌克兰第4方面军快速兵团在航空兵的积极支援下，迅猛出击，扩大了占领的地域成果显著。10月26日，德军开始全线撤退。苏军立即转入追击。10月30日，苏军占领格尼切斯克，并进抵锡瓦什湖沿岸。至11月5日前，苏军前出到第聂伯河下游地区和克里木地峡，从陆上封锁了克里木的德军第1集团军，切断了它同德军其他部队的联系，在其孤军奋战的前提下，以微小的代价解放了北塔夫里亚全境，并向西和西南推进50至300公里。德军仅在尼科波尔地域的第聂伯河左岸占据着一个不大的登陆场。乌克兰第4方面军前进到第聂伯河和克里木各地峡后，为解放克里木和第聂伯河右岸乌克兰南部提供了重要保障。
第聂伯河会战于1943年年底结束。这次会战，苏军重创了德军南方集团军群的基本兵力和中央集团军群一部。历时4个月的猛烈进攻，苏军一步一步扩大战果，苏军消灭了第聂伯河接近地的德军防御部队，肃清了德军在左岸的全部桥头堡，并且在右岸建立了2个战略登陆场和数十个战役战术登陆场，使德军恢复沿第聂伯河来进行防御的幻想彻底破灭了，打乱了德军的战略行动，不得不重新分析战略局势。如果说库尔斯克会战彻底埋葬了希特勒的进攻战略，那么，第聂伯河会战则粉碎了德军统帅部建立坚固阵地防御并在这一方向扼守重要经济区的企图。德军的士气开始低落起来，苏军的将士则坚信战争的最后胜利是属于伟大的反法西同盟的。
苏军在第聂伯河会战中的胜利，还为尔后在白俄罗斯的进攻和完全解放第聂伯河右岸乌克兰，以及将侵略者驱逐出境奠定了基础。
苏军不仅在第聂伯河会战中，而且在苏德战场的其他方向上也取得了显著的胜利，北高加索方面军在黑海舰队、亚速海区舰队的协同作战下，于9至10月解放了新罗西斯克和整个塔曼半岛。塔曼解放，高加索会战即告结束。10月31日至12月11日，苏军进行了刻赤—埃利季根登陆战役，并在刻赤半岛夺占了登陆场。布良斯克方面军发起的布良斯克战役，同时西方面军和加里宁方面军实施的斯摩棱斯克战役，也给德军以沉重打击，牵制了德军部分兵力，强有力的配合了第聂伯河会战。
由于苏军在斯大林格勒、库尔斯克、第聂伯河，以及在苏德战场其他地区的胜利，从斯大林格勒反攻开始的苏联卫国战争的根本转折遂告完成，军事战略形势和力量对比发生了重大变化，朝着对盟国有利的一方发展。