１１ 月９ 日，第２５ 装甲师坦克团总算从基洛夫格勒开到了。德军随即发动攻势，遭到了苏军的顽强抵抗。朝德国坦克射击的，不仅有设伏的苏联坦克和火炮，还有此前被缴获的６４ 门德国高炮。德军最终在法斯托夫东郊被阻止。１１ 月１１ 日，苏第３ 近卫坦克集团军又得到了第５０ 步兵军加强，其３５ 公里正面愈加坚固。给防御中的坦克集团军配备一个步兵军，从此成为了苏军的基本战术原则。
经过一番折腾和战斗，德军丧失了大量兵力和兵器。至１１ 月１０ 日，仅第５０９ 营的“虎”就彻底损失了６ 辆！第２５ 装甲师师长指挥侦察营参加战斗，结果刚遭遇苏军就被击伤，也无法指挥部队了。该师的失败给德军在心理上蒙上阴影：随着精锐部队在东线越打越少，来自西线的兵团，如果没有东线经验，将变得不堪一击。
德军反击法斯托夫失败，而第４ 装甲集团军的老部队却在继续后撤。第７ 军退至法斯托夫方向；第１３ 军逃往更西面的日托米尔，该交通枢纽于１１ 月１３ 日被苏第３８ 集团军和第１ 近卫骑兵军占领；北面德第５９ 军退至科罗斯坚，背后的苏第６０ 集团军穷追不舍，更北面的苏第１３ 集团军也转入进攻。至此，第４ 装甲集团军分割成三个孤立的集团。
曼施坦因只能继续以装甲反击来救援第４ 装甲集团军。攻击法斯托夫失利后，１１ 月１２ 日，德军又向西面的科尔宁地域发起进攻，以迟滞苏军突击集团的左翼。苏联大本营察觉到曼施坦因正集结重兵于基辅南面，为防备其反击，于１１ 月１２ 日命令瓦图京在日托米尔至第聂伯河一线转入防御。方面军右翼（第１３、第６０ 集团军）则继续进攻。
至此，瓦图京已经取得了辉煌的胜利。自１１ 月３ 日进攻以来，苏军仅用３ 天时间就夺取了基辅，随后又将这一地区的战略登陆场扩大为纵深
１５０ 公里，正面３００ 公里！
短短十天内，德军遭受巨大损失。曼施坦因承认，第４ 装甲集团军的１１ 个步兵师，每师只剩下１ 个团兵力。第７、８ 和新增援的第２５ 装甲师，第２０ 装甲步兵师均受重创。苏方列举的战果和德方材料基本一致，为：击溃德军１２ 个步兵师、２ 个装甲师和１ 个摩托化（装甲步兵）师。击毁和缴获火炮迫击炮约１２００ 门、坦克和强击火炮６００ 辆、飞机９０ 架、汽车约２０００ 辆。歼敌１０ 万！
而苏军付出的代价却相当轻微。纯减员６４９１ 人，伤２４０７８ 人。总损失只有３ 万多人。损失坦克自行火炮２７１ 辆，火炮迫击炮１０４ 门，飞机１２５ 架。对红军来说，以这么少的损失取得这么大的战役胜利，可以说是相当罕见的！