Армиям были определены следующие задачи: 4-й гвардейской армии наступать в полосе Максимовка, Ново-Георгиевск, Знаменка 2-я, Кировоград; 5-й гвардейской армии – Кременчуг, Новая Прага, Новгородка; 53-й армии – Успенское, Червона Каменка, Петрово, Гуровка, Казанка, нанося удар на Пятихатку, Кривой Рог с целью выхода в тыл днепропетровской группировки противника; 37-й армии – Мишурин Рог, Анновка, Лозоватка; 7-й гвардейской армии – Домоткань, Саивка, Долгинцево. Войска 52-й армии должны были захватить правый берег Днепра и в дальнейшем обеспечивать операцию справа в тесном взаимодействии с левофланговой армией Воронежского фронта. На 57-ю армию возлагалась задача по обеспечению операции слева в тесном взаимодействии с правофланговой армией Юго-Западного фронта. В полосе 37-й армии намечалось использовать 1-й Красноградский и 7-й механизированные корпуса в общем направлении на Анновку, в обход Кривого Рога с запада. Войска 5-й гвардейской танковой армии предполагалось использовать в обход Кировограда с запада.
3 октября Сталин утвердил представленный план. Одновременно он приказал с 7 октября передать из резерва Ставки в состав Степного фронта 5-ю гвардейскую танковую армию.
Войска Степного фронта немедленно приступили к выполнению задач, определенных генералом армии Коневым. Но фон Манштейн не дремал. В начале октября он вместе со штабом группы армий «Юг» переехал в более удобно расположенную для руководства операциями бывшую Ставку Гитлера в Виннице. Она находилась в лесу, и в свое время на ее оборудование было израсходовано много средств. Ставка имела собственное водоснабжение и силовую установку. Рабочие и жилые помещения были отделаны и меблированы просто, но со вкусом. Фон Манштейн, обосновавшись на новом месте, сосредоточил против 37-й и 7-й гвардейской армий ударную группировку в составе четырех танковых дивизий (6, 9, 23-й и СС «Мертвая голова») и моторизованной дивизии «Великая Германия». Этими силами он непрерывно наносил контратаки, пытаясь сбросить войска обеих армий в Днепр. Они действовали не совсем удачно, что вынудило Конева вмешаться в ход событий. В 5 часов вечера 3 октября он, стремясь согласовать действия этих армий, приказал:
«2. Командарму 37-й на участке Успенское, Дериевка, колх. Ворошилова временно перейти к обороне. На левом фланге силами трех дивизий, всей основной массы артиллерии армии с правого и левого берегов р. Днепр, всеми переправившимися танками с утра 3 октября 1943 г. нанести решительный удар в направлении Анновка, выс. 177, 0 и совместно с частями 7-й гвардейской армии разгромить и уничтожить наступающую группу противника перед 7-й гв. армией»