6-й армии в составе 255, 270, 275-й стрелковых, 26-й и 28-й кавалерийских дивизий, Днепропетровского артиллерийского училища, 8, 671 и 2-го дивизиона 283-го артиллерийского полка ставилась задача во взаимодействии с 12-й танковой бригадой Юго-Западного фронта овладеть Красноградом и выйти к реке Орчик [3] . 12-я армия в составе 15, 74, 230, 261, 273 и 274-й стрелковых дивизий, 157-го полка НКВД, 95-го погранотряда, 269, 274 и 374-го корпусных артиллерийских полков, 527-го гаубичного полка большой мощности Резерва Главного командования получила задачу прочно оборонять восточные берега рек Орели и Днепра между Могилевом и Чогарником. Она должна была не допустить расширения противником Ломовского плацдарма и его дальнейшей переправы через Днепр.
На левом крыле фронта оборонялись 9-я и 18-я армии, которыми командовали генерал-майор Федор Михайлович Харитонов и генерал-лейтенант Андрей Кириллович Смирнов. 9-я армия в составе 30, 51, 150, 176, 218 и 296-й стрелковых дивизий, 266-го и 648-го корпусных артиллерийских полков, сводного танкового батальона 8-й танковой дивизии прикрывала Мелитополь. 18-я армия в составе 4, 96, 99, 130 и 164-й стрелковых дивизий, 2-й танковой бригады, 4-й противотанковой артиллерийской бригады, 268, 394, 437-го корпусных и 530-го противотанкового артиллерийских полков имела задачу не допустить прорыва противника на Большой Токмак и Михайловку.
В резерве командования фронта находились 136-я стрелковая и 30-я кавалерийская дивизии, 15-я танковая бригада, сосредоточенные на стыке 9-й и 18-й армий, а также южная оперативная группа реактивных установок («катюш») под командованием майора Л. М. Воеводина (2-й гвардейский минометный полк и два отдельных минометных дивизиона). В районе Павлограда формировались 130-я и 131-я танковые бригады, ожидавшие поступления танков из Харькова. Всего 25 сентября в составе Южного фронта насчитывалось 23 стрелковые и 3 кавалерийские дивизии, 4 танковые бригады, из которых две не имели танков, 2 отдельных танковых батальона, 10 артполков усиления, 4-я артиллерийская противотанковая бригада – 536 тысяч человек личного состава. В тылу Южного фронта, в Донбассе, формировались 383, 393, 395 и 411-я стрелковые дивизии, составлявшие вместе с прибывавшими 35, 38, 49 и 56-й кавалерийскими дивизиями 10-ю резервную армию. Вместе с населением Донбасса они строили оборонительные рубежи, но к боевым действиям еще не были готовы, в первую очередь из-за отсутствия вооружения.
Войска группы армий «Юг» в полосе обороны Южного фронта имели значительные силы. Между Красноградом и устьем Орели находился 4-й армейский корпус 17-й полевой армии (76, 295, 297-я пехотные дивизии), 14-й моторизованный корпус 1-й танковой группы (13, 14, 16-я танковые дивизии), состоявший из скандинавов полк «Нордланд» 5-й моторизованной дивизии СС «Викинг», 80-й полк берсальеров 52-й итальянской дивизии «Посубио». Вдоль Днепра, от Чогарника до Днепропетровска располагались Словацкая моторизованная дивизия и основные силы Итальянского подвижного корпуса – 3-я («Челере») моторизованная, 9-я («Торино»), 52-я («Посубио») пехотные дивизии. На Ломовском плацдарме вели бои соединения 3-го моторизованного корпуса (5-я СС «Викинг», 60-я моторизованные и 198-я пехотная дивизии). Южнее, вдоль западного берега Днепра до Никополя, оборонялись четыре бригады 8-го венгерского армейского корпуса, усиленные 444-й немецкой охранной дивизией.
В Таврии против 9-й и 18-й советских армий действовала 3-я румынская армия генерала Петре Думитреску в составе горнострелкового (1, 2, 4-я горнострелковые бригады) и кавалерийского (5, 6, 8-я кавалерийские бригады) корпусов, а также 11-я армия вермахта в составе 49-го горнострелкового (1-я, 4-я горнострелковые, 170-я пехотная дивизии) и 30-го армейского (22-я, 72-я пехотные дивизии, моторизованная пехотная бригада СС «Лейбштандарт СС Адольф Гитлер»). 54-й армейский корпус 11-й армии (46, 50, 73-я пехотные дивизии) штурмовал Перекоп, взламывая ворота в Крым. Если принять в расчет две бригады за одну дивизию, то получается, что силы противника перед Южным фронтом составляли 25 дивизий, а немецкая дивизия по своим боевым возможностям заметно превосходила советскую.
Утром 26 сентября 14-я танковая дивизия прорвала фронт на стыке 28-й кавалерийской и 255-й стрелковых дивизий, а 13-я танковая дивизия – на стыке 255-й и 273-й стрелковых дивизий. Теряя управление, советские части откатывались на восток и юго-восток. В штабах 6-й и 12-й армий о глубоком прорыве танковых дивизий Клейста не знали из-за отсутствия связи, а в штабе Южного фронта узнали об этом вечером из докладов летчиков, выполнявших боевые задания на Полтавском направлении. 27 сентября немецкие танки ворвались в Новомосковск и по железнодорожному и автомобильному мостам форсировали реку Самару. Ставка ВГК передала 6-ю армию в состав Юго-Западного фронта вместе с двумя авиадивизиями, что ослабило Южный фронт еще на 45 тысяч бойцов и командиров.