При активной поддержке 8-й воздушной армии войска Южного фронта в сентябре с боями прошли весь Донбасс и освободили много городов, в том числе Донецк, Мариуполь (Жданов), Осипенко (Бердянск) и вышли на рубеж реки Молочная.
В октябре бои за Днепр разгорелись с еще большей силой. Не имея достаточных резервов, противник стремился на отдельных участках создавать равновесие или превосходство в силах за счет переброски войск с других участков фронта. Но советская авиация во многих случаях срывала маневр его войск, нанося удары по железнодорожным перегонам и узлам. Эффективными были действия 16-й воздушной армии 6 октября по железнодорожной станции Гомель, где находились бронепоезд и 10 эшелонов под погрузкой. Группы с общим количеством 250 самолетов в ходе налетов на этот узел сожгли 62 вагона, разбили 3 паровоза, 20 платформ, 40 автомашин и повредили бронепоезд.
Стремясь выбить наши войска с плацдармов на правом берегу Днепра, противник почти непрерывно переходил в контратаки, которые поддерживались ударами больших групп его бомбардировщиков. Борьба за удержание господства в воздухе обострилась. Истребительная авиация воздушных армий усилила прикрытие важнейших группировок наших войск, и особенно на захваченных ими плацдармах. При выполнении этой задачи летный состав проявлял образцы мужества и отваги, что позволило нанести большие потери вражеской авиации. Только за октябрь командир эскадрильи 240-го истребительного авиационного полка лейтенант К. А. Евстигнеев в 9 воздушных боях сбил 12 самолетов противника. За отличное выполнение боевых заданий, проявленную стойкость, мужество и героизм в августе 1944 г. ему было присвоено звание Героя Советского Союза, а 23 февраля 1945 г. за новые боевые подвиги он был награжден второй медалью "Золотая Звезда". Всего за войну Евстигнеев совершил 300 боевых вылетов, участвовал в 120 воздушных боях и сбил 56 вражеских самолетов.
Упорное сопротивление врага не снизило наступательного порыва советских войск. Отразив все его контратаки, они продолжали до конца октября расширять занятые плацдармы и наступать на киевском, кировоградском, криворожском направлениях и в Северной Таврии. При активной поддержке авиации наши войска 14 октября освободили Запорожье, а 24 и 25 октября - Мелитополь, Днепропетровск и Днепродзержинск и в нижнем течении Днепра захватили важный плацдарм. Враг был изгнан из Северной Таврии и блокирован в Крыму с суши. В итоге наступления пяти фронтов в августе сентябре 1943 г. от немецкой оккупации были освобождены богатые сельскохозяйственные районы Украины и важный промышленный район страны Донбасс. Советские войска нанесли крупное поражение противнику, вышли на широком фронте к Днепру и с ходу форсировали водную преграду.