Обстановка на стыке Юго-Западного и Брянского фронтов уже на 1 сентября 1941 года требовала со стороны Верховного Главнокомандования принятия радикальных решений. Нужно было, в первую очередь, четко определить разграничительные линии между фронтами с тем, чтобы не допустить перемешивания их войск. Но по какой-то причине это сделано не было, что стало причиной дезорганизации управления, ослабления сопротивляемости и возникновения паники на важнейшем оперативном направлении. В действиях же самих фронтов и армий выявился недостаточно высокий уровень руководства для принятия и реализации собственных решений, перегруппировки войск, маневра сил и средств на угрожаемое направление.
Важнейшая отрасль деятельности штабов – разведка ограничивалась пассивным наблюдением и недостаточно активно вела разведку противника. В результате этого ударные группировки появлялись внезапно и наносили удары по самым слабым местам в обороне советских войск. Командующие, командиры и штабы сведения о противнике получали отрывочные и с большим опозданием, что не позволяло своевременно реагировать на складывающуюся обстановку.
Не на высоком уровне оказалось командование обоих фронтов. Командующий Юго-Западным фронтом генерал-полковник М.П. Кирпонос практически ограничил свою деятельность точным выполнением указаний Ставки ВГК, не стремясь проявлять собственную инициативу в руководстве подчиненными ему войсками. К тому же в ходе операции по техническим причинам управление войсками Юго-Западного фронта было потеряно. Войска фронта оказались рассеченными противником на несколько групп. Окруженные группировки более недели продолжали сопротивление и практически все погибли или были пленены противником. Из окружения вышло всего около 20 тысяч человек.
В ходе Киевской стратегической оборонительной операции общие людские потери советских войск составили 621 324 человека. Кроме того, было потеряно 411 танков, 18 368 орудий и минометов, 343 самолета.
Правда, советские источники дают другие цифры. Так, в книге «Киевский Краснознаменный» указано, что «это не соответствует действительности. Перед началом Киевской операции в составе войск фронта насчитывалось 677085 человек. К концу операции только в соединениях фронта, которые не попали в окружение (38-я и 40-я армии, многие фронтовые части, значительная часть тылов фронта, армий и другие) насчитывалось 150 541 человек. Если учесть, что в ходе ожесточенных боев, длившихся весь сентябрь, войска фронта понесли большие потери, а значительная часть вырвалась из кольца окружения, многие перешли к партизанским действиям, то станет ясным, что число пленных составляет менее одной трети первоначального состава войск, попавших в окружение».