Дивизия И. Н. Руссиянова выгрузилась и после 100–километрового марша выступила в бой. С 21 сентября конно-механизированная группа, получившая наконец в свой состав стрелковую дивизию, возобновила упорные атаки в районе Ромны, чередуя оборону с наступлением, хотя атаки эти не имели уже никакой перспективы.
Что могло вообще дать овладение Ромнами? Узел путей там был не нужен, потому что к Ромнам части наших войск не отходили. Мостов и переправ здесь также не было. Сковывание наших сил в районе Ромн было выгодно только для противника, так как отвлекало эти силы от других районов, где могли быть осуществлены деблокировочные действия с реальными шансами на успех.
Наиболее удобным районом для деблокировочных действий могла быть полоса местности на линии Ромны — Гадяч между реками Суда и Хорол. 2–й кавалерийский корпус с двумя свежими танковыми бригадами (100 танков) в этой полосе смог бы причинить немцам больше неприятностей, нежели в позиционных боях под Ромнами. Если бы в этой же полосе смогли участвовать еще две танковые бригады 5–го кавалерийского корпуса, то, очевидно, были бы созданы благоприятные условия для выхода из окружения более значительной группы войск ЮЗФ, нежели та, которая вышла.
Но понимание этого пришло слишком поздно. С. К. Тимошенко наконец организовал новый удар в направлении Лохвицу только 23 сентября. 2–й кавалерийский корпус должен был выделить для этого 5–ю кавалерийскую дивизию с 1–й танковой бригадой.
Не завершились успехом и деблокировочные действия 5–го кавалерийского корпуса Ф. В. Камкова. Взятый главкомом С. К. Тимошенко под личное руководство, он выдвигался в период 15–19 сентября на фронт Гадяч — Рашивка. Но, выйдя на этот фронт, он ограничился обороной своего расположения; против него действовала на внешнем фронте окружения (протяжением около 100 км) 16 моторизованная дивизия, а с юга на левый фланг сильно нажимала 101 легкопехотная дивизия немцев.
Наступательные бои конно-механизированной группы П. А. Белова в районе Ромн продолжались непрерывно вплоть до 23 сентября. 24 сентября 5–я кавалерийская дивизия пыталась повернуть фронт наступления на юг в направлении Лохвицы, но там она встретилась с авангардом 9–й немецкой танковой дивизии и вынуждена была остановиться.
Наша 1–я танковая бригада в этот день приводила себя в порядок. Одновременно со стороны Ромн противник атаковал 100–ю стрелковую дивизию и 9–ю кавалерийскую дивизию, которые стали отходить на восток.
25 сентября немцы уже наступали восточнее Ромн и оттеснили к 26 сентября 2–й кавалерийский корпус на восток (на рубеж Ольшана — Липовая Долина).
Так закончились деблокировочные действия наших войск. К сожалению, как действия командования Юго-Западного фронта по прорыву изнутри кольца, так и действия Юго-Западного направления по прорыву внешнего фронта окружения извне нельзя охарактеризовать с лучшей стороны. М. П. Кирпонос проявил в организации прорыва пассивность и фактически отказался от ударов по внутреннему фронту окружения. С. К. Тимошенко вместо деблокировочных действий предпринял контрудар по Ромнам, замысел которого сложился задолго до окружения войск Юго-Западного фронта и уже не соответствовал обстановке.
Восстановление фронта. После окружения противником основных сил фронта Юго-Западного фронта в распоряжении советского командования для прикрытия белгородского и харьковского направлений имелись войска 40–й и 38–й армий, оказавшихся вне кольца окружения, 2–го и 5–го кавалерийских корпусов и около пяти авиадивизий.
40–я армия в составе отряда Чеснова, 293–й стрелковой дивизии, 3–го воздушно-десантного корпуса, 227–й стрелковой дивизии, остатков 10–й танковой дивизии с 15 по 29 сентября удерживала свои позиции по реке Сейм. С целью образования внешнего фронта окружения 20 сентября немцы атаковали центр построения войск 40–й армии, нанося удар силами 17 танковой дивизии и мотополка «Великая Германия» от Путивля на Бурынь. Фронт на стыке 3–го воздушно-десантного корпуса и 293–й стрелковой дивизии оказался прорванным, и войска армии начали отходить на рубеж Веселое — Ворожба — Белополье — Терны, закрепившись к 26 сентября на этом рубеже.