В конце сентября 1941 года начальник Генерального штаба Б.М. Шапошников смог убедить И.В. Сталина в том, что основной причиной неудач советских войск на южном крыле советско-германского фронта стала неэффективность управления через промежуточное звено в лице главкома стратегического направления. С 27 сентября полевое управление главкома Юго-Западного направления было преобразовано в полевое управление Юго-Западного фронта, а руководство действиями как Юго-Западного, так и Южного фронтов взяла на себя непосредственно Ставка Верховного Главнокомандования. Маршал Советского Союза С.М. Буденный был назначен командующим войсками Резервного фронта. Командующим Юго-Западным фронтом был назначен Маршал Советского Союза С.К. Тимошенко.
Но эти кадровые перестановки особого эффекта не дали. Разведка обоих советских фронтов и всех армий работала плохо. В результате этого командование Южного фронта «не увидело» три-четыре дивизии противника, а командование Юго-Западного фронта и его 6-й армии просто «не обратили внимание» на сосредоточение немецких войск на донбасском направлении.
На основании неполных и ошибочных разведывательных данных, поступавших из различных источников, Генеральный штаб РККА и Ставка ВГК также неправильно оценили обстановку, сложившуюся на южном крыле советско-германского фронта. 28 и 29 сентября начальник Генерального штаба Маршал Советского Союза Б.М. Шапошников требовал от войск 6-й армии нанесения сильного контрудара во фланг подмосковной группировки противника, несмотря на то, что в указанном районе действовали только две сильно ослабленные кавалерийские дивизии, совершенно не приспособленные для нанесения такого контрудара.
Командование Южного фронта также спланировало наступательную операцию и 27 сентября с одобрения Ставки приступило к ее реализации «с целью окружения и уничтожения мелитопольской группировки противника 18-й и 9-й армиями». Но нереальность этого замысла стала очевидной уже в первый день операции. Разведывательный отдел штаба Южного фронта, на основании новых данных, констатировал, что «основной удар на нашем фронте противник будет наносить… на Донбасс», где, следовательно, будут действовать главные силы врага. Но эти сведения также оказались в достаточной степени не воспринятыми Ставкой ВГК для перемены ранее принятого решения.
Наступление 1-й танковой группы противника началось 27 сентября ударом с севера на юг из района Новомосковска и Днепропетровска в общем направлении на Бердянск (Осипенко), то есть во фланг и тыл войскам Южного фронта. Правофланговые дивизии 12-й армии, не успев принять надлежащие меры прикрытия правого фланга и тыла, начали беспорядочный отход за реку Самару и далее на восток, открывая, таким образом, путь для дальнейшего наступления немцев во фланг и тыл войск этой армии.