Согласно представленного 26 апреля Антоновым в Ставку плана, основной удар должен был наносится силами Криворожского фронта на Умань и дальше на север. Предполагалось повторить и развить успех зимнего наступления, отрезать части 6 немецкой армии а также обезопасить столицу Советской Украины — Киев, который все это время находился в пределах досягаемости дальнобойной немецкой артиллерии и жестоко страдал от артиллерийских и авиационных налётов со стороны вермахта.
На этот раз — Генеральный штаб учёл уроки зимнего наступления — было привлечены куда более серьёзные силы, подготовлены запасы горюче-смазочных материалов, артиллерийских боеприпасов, подтянуты дивизии Резервного фронта. То что Кировоградский котёл вермахту в итоге удалось деблокировать, в Ставке было сочтено провалом, и второй раз подобный исход допускать не хотели. Для этого кроме двух наступающих непосредственно с плацдарма армий, были выделены войска прикрывающие их фланги и наносящие отвлекающие удары в районе Котовска, что на берегу Днестра и отдельно отвлекающую операцию на территории Молдавской ССР в междуречье Днестра и Прута. Предполагалось создать видимость угрозы окружения левого фланга с дальнейшим прижатием его к румынской границе и пленом или интернированием.
22 мая началась Новоархангельско-Уманская стратегическая наступательная операция. Первый удар был нанесён именно в Молдавии силами 6-армии генерал-лейтенанта Харитонова. На следующий день в наступления перешла 38 армия генерал-лейтенанта Бобкина, а наступление 9-ой и 28-ой армий Москаленко и Городнянского началось 24 мая.
С самого начала все пошло совсем не так как планировал Генеральный штаб. Оборона вермахта в этом участке оказалась глубже и гораздо лучше подготовлена, чем до этого докладывала разведка. Обработка переднего края с помощью специально переброшенных в этот район четырёх дивизионов реактивных миномётов неожиданно не дала требуемого эффекта.
Сходу вражескую оборону прорвать не удалось, пришлось медленно прогрызать линию за линией, страдая от ответного артогня и налётов немецких штурмовиков: преимущество в воздухе захватить советским летчикам так же не удалось. Немцы впервые на восточном фронте начали массово применять реактивные истребители Ме.262, с которым стоящим на вооружении красной армии поршневым машинам Поликарпова и Яковлева тягаться на равных было достаточно сложно.
На самом деле, перимущество реактивной авиации на ранних этапах было не столь значительным, чтобы кореным образом переломить ход войны. Например в прикрытии своих тихоходных бомберов 262-ые использовать было крайне сложно, для штурмовки наземных позиций применять их тоже было весьма не просто, да и в массовых "собачьих свалках" гораздо более манёвренные поршневые истребители чувствовали себя достаточно уверенно. А вот против вышедших на свободную охоту немецких ассов, оседлавших реактивного коня советским лётчикам бороться было уже действительно сложно.