由于斯大林否决中央方面军由北攻取基辅，这个任务就只能由南面——瓦图京的沃罗涅日方面军来承担了。
瓦图京当面，是霍特将军的第４ 装甲集团军主力。包括第７、５２ 军，第２４、４８ 装甲军。（第５２ 军和第４８ 装甲军先后转给了第８ 集团军）。４ 个军和预备队９ 月中旬兵力为２１ 个师，其中有５ 个机动师。
９ 月中旬以来，霍特奉曼施坦因的命令实施撤退，并采取了诸多保障措施：德军事先派出工兵控制住桥梁，保证其完好无损，并做好随时炸毁的准备；装备拖拉机的抢修队被配置在适当地区，随时将被击毁的车辆和装备拖到路边，保证道路畅通；在道路交叉点和桥梁，配备高射炮以防备空袭；而撤退的交通指挥，则由资深军官负责：在大量部队通过时，军士的威信是不够的。
同时，德军还尽量对撤退地区实施破坏。他们在放弃的机场埋上几颗数百公斤重的炸弹，待最后一架飞机离开，就立刻爆破。留下的大弹坑“使人联想到月球表面的景象”。
斯大林已经预见到了德军的撤退，决定将后备力量移上前线。９ 月１０ 日，他将第３ 近卫坦克集团军交给瓦图京。
由雷巴尔科指挥的第３ 近卫坦克集团军，在此前的奥廖尔战役中遭受巨大损失，８ 月中旬就被调入统帅部预备队予以补充，现在已经恢复了元气。集团军共有７００ 辆坦克自行火炮，占沃罗涅日方面军总数的７０％ 。还得到了第１ 近卫骑兵军的加强。上述部队集结在罗姆内地域，随时准备投入战斗并冲向第聂伯河，抵达日期预定为９ 月２４ 日前。
第４ 装甲集团军中部和右翼集团战斗序列（含调派第８ 集团军）９ 月１５ 日
第７ 军 第８８、７５、８２、６８ 步兵师，第３２７ 步兵师一部
第２４ 装甲军 第１１２ 、２５５、３４、５７ 步兵师，第１０ 装甲步兵师
第５２ 军 第３９、１６１ 、３５５ 、１０６ 、２９３ 步兵师，党卫军骑兵师
第４８ 装甲军 第７２ 步兵师，第１１、１９ 装甲师，“大日耳曼”师
直属 第３３２ 步兵师，第２ 装甲师