В ответ на вторжение 31 декабря 1918 года премьер УНР В. Чеховский отправил в Москву ноту протеста против продвижения в глубь Украины с российской территории целых дивизий. В ноте требовалось немедленно отозвать эти войска из Украины. Однако Москва хранила полное молчание. На новую ноту от 3 января 1919 года Киев также не дождался ответа. За эти дни красные уже успели глубоко вклиниться в оборону петлюровцев. Большевики захватили Харьков, и вскоре туда переехало новое советское правительство Украины. Захват Харькова был нетрадиционным. Большевикам удалось поднять восстание в городе и убедить Совет немецких солдат (немецкий гарнизон города насчитывал более 5 тысяч человек) выступить против петлюровцев, которые якобы со злым умыслом не дают немецким солдатам возможности эвакуироваться в Германию.
Антонов-Овсеенко в записке главкому Вацетису сообщал план: «…немцы берутся задерживать украинские войска, заняв совместно с нами вокзал…» И действительно, в ночь с 1 на 2 января в Харькове вспыхнуло восстание, большевистские отряды совместно с немецкими солдатами заняли вокзал. Немецкие солдаты передали большевикам часть оружия, попытались арестовать полковника Болбочана и его штаб. В последний момент Болбочану удалось скрыться из Харькова, но он был вынужден выполнить ультиматум немцев — в течение суток вывести все войска УНР из Харькова на расстояние в 25 км от города. Утром 3 января 1919 года в опустевший Харьков торжественно вошли войска Антонова-Овсеенко (5-й полк и отряд анархистки М. Никифоровой). Большевистские восстания 2 января 1919 года произошли также в соседних с Харьковом городках Чугуеве и Изюме. Немецкие части и там впустили в них, по харьковскому сценарию, войска с востока. Большевики обещали немецким солдатам немедленную эвакуацию в Германию при полном вооружении.
Советская группа Беленковича (2,5 тысячи штыков), разгромив немногочисленный петлюровский гарнизон, захватила Сумы. 4 января Главком Вацетис вынужден был подписать приказ о создании Украинского фронта во главе с Антоновым-Овсеенко. Этот фронт с севера (в районе Гомеля) граничил с Западной армией, с юга (начиная от Купянска) — с Южным фронтом. Ближайшей целью фронта уже было продвижение войск на Левобережье Украины, до Днепра, с захватом переправ через Днепр. Первыми боями нового фронта стали бои за стратегическую станцию Люботин (под Харьковом) 5–6 января 1919 года, после которых петлюровцы отошли к Полтаве и Нежину.
Руководство УНР повторило просчеты годичной давности… Командующий Болбочан по прямому проводу требовал от «директоров» дать конкретные указания обороны, объявить войну Советской России, прислать на Левобережье надежные войска для контрнаступления. Но глава Директории Винниченко все еще отказывался начинать широкомасштабные военные акции против войск вторжения… Антагонизм между Петлюрой и Винниченко, их разные подходы к войне, затягивание решений о войне приводили к тому, что командиры петлюровских частей просто не знали, на какую политику ориентироваться при ведении военных операций: пропускать «сквозь себя» советские части, уклоняться от боев или нападать на красных. Для того чтобы ограничить влияние Петлюры в армии, Винниченко решил назначить новым военным министром вместо генерала Осецкого независимого и авторитетного генерала Грекова. Но это назначение ничего не изменило. Популярность Петлюры продолжала расти благодаря его решительным заявлениям о необходимости защищать республику.
Троцкий направляет в Совет обороны России специальную записку, в которой, указывая на опасность десанта Антанты на юге Украины, предположил, что силы Антанты в Причерноморье могут достичь 150 тысяч бойцов и стать главной, враждебной большевикам, силой. Он намечал несколько выходов из ситуации. Первый — соглашение с петлюровцами и объявление захвата Харькова провокацией. Но Троцкий указывал, что Петлюра — слабый и ненадежный союзник, поэтому, по мнению Троцкого, желателен второй план — война против УНР, чтобы «…отодвинуть наш возможный украинско-антантовский фронт на юг, подальше от Москвы… установление нашей линии по левому берегу Днепра и разрушение всех путей и мостов на правом берегу…», считая, что «…овладев железными дорогами, англо-французские войска могут в несколько недель дойти до Днепра, и тогда они нам навяжут невыгодную для нас оборонительную линию». 4 января 1919 года на заседании РВСР было принято решение о создании Украинского фронта во главе с Антоновым-Овсеенко и рассмотрен план Троцкого. Но Сталин и Пятаков требовали отстранить Антонова-Овсеенко от командования и назначить командующим своего сторонника Ворошилова или Рухимовича, причем Пятаков даже пошел на подлог, опубликовав в газетах постановление правительства о назначении Рухимовича главкомом, а Ворошилова — членом Военного совета Украинского фронта.