Этот замысел лег в основу Днепровско-Карпатской стратегической наступательной операции. Ее составной частью явилась Житомирско-Бердичевская наступательная операция войск 1-го Украинского фронта. Они насчитывали 831 тыс. человек, около 11,4 тыс. орудий и минометов, 1125 танков и САУ, 529 самолетов. Войска фронта занимали рубеж восточнее Мозыря, восточнее Коростеня, западнее Фастова, Ржищев. Им противостояла 4-я танковая армия группы армий «Юг», которая имела 574 тыс. человек, 6960 орудий и минометов, 1,2 тыс. танков и штурмовых орудий. Ее поддерживали 500 самолетов 4-го воздушного флота. Анализ этих цифр показывает, что войска 1-го Украинского фронта превосходили противника по живой силе в 1,4 раза, по орудиям и минометам – в 1,6 раза, незначительно уступали ему в танках и САУ и имели почти равное количество самолетов.
По замыслу Ставки ВГК главный удар наносился в центре полосы 1-го Украинского фронта силами 1-й гвардейской, 18-й и 38-й армий, 3-й гвардейской танковой и 1-й танковой армий, на Радомышль, Житомир, Бердичев, Жмеринку. Вспомогательные удары предусматривалось осуществить войсками, располагавшимися на крыльях фронта: 13-й армией с 25-м танковым корпусом – на Сарны, 60-й армией с 4-м гвардейским танковым корпусом – в обход Житомира на Шепетовку, а 40-й, в которую входили 5-й гвардейский танковый корпус, и 27-й армиями – на Христиновку.
Командующий 1-м Украинским фронтом генерал армии Н. Ф. Ватутин, учитывая ограниченное время на подготовку операции (9 суток), слабую укомплектованность стрелковых дивизий после напряженных предшествующих боев, недостаточную плотность танков НПП (8—9 на 1 км участка прорыва и то не во всех дивизиях), а также очаговый характер обороны противника, планировал 1-ю танковую и 3-ю гвардейскую танковую армии ввести в сражение в первый день наступления для завершения прорыва главной полосы обороны.[271]
14 декабря 1943 г. генерал армии Ватутин поставил 1-й танковой армии задачу войти в сражение юго-восточнее Брусилова после прорыва стрелковыми соединениями 38-й армии главной полосы обороны, к исходу второго дня операции форсировать р. Ирпень и овладеть рубежом Ходорков, Кривое, а в дальнейшем наступать на Казатин. Одновременно командующему армией генералу М. Е. Катукову предстояло быть в готовности оказать стрелковым дивизиям помощь в завершении прорыва главной полосы обороны. Глубина задачи первых двух дней наступления не превышала 30 км. Это объясняется тем, что в полосе наступления армии действовали хотя и потрепанные в предыдущих боя, но сохранившие боеспособность 19-я и 25-я танковые дивизии. Поддержка армии возлагалась на 291-ю штурмовую и 8-ю гвардейскую истребительную авиационные дивизии, а для прикрытия флангов выделялись два полка истребительно-противотанковой артиллерии.