В 1941 г. во вражеский тыл было заброшено 2500 диверсионных и партизанских групп, но к весне 1942 г. уцелела только десятая часть. Осенью 1941 г. из оставленных на оккупированной территории Украины и заброшенных через линию фронта партизан и диверсантов было создано 2 полка, 883 отряда. 1700 диверсионных групп общей численностью в 35 тыс. человек. К июню 1942 г. связь сохранялась только с 30 отрядами численностью около 4 тыс. человек.
Оплотом украинских партизан были леса и болота северо-западнее Сум и Черкасс, примыкавшие к Белоруссии, северные районы Черниговской и Сумской областей, южная часть Брянских лесов. Оккупанты приступили к систематическому уничтожению партизанских отрядов, из первоначально созданных в этих местах 1314 отрядов и групп к маю 1942 г. сохранились около 200 численностью около 12 000 бойцов. По 1–4 тысячи партизан насчитывали отряды С. Ковпака, А. Федорова, А. Сабурова, В. Бегмы, С. Маликова, М. Наумова.
22 сентября свой приказ № 1, определяющий структуру отряда, издал предисполкома г. Путивля С. Ковпак. Отряд Ковпака опирался на заранее подготовленную инфраструктуру, действовал осторожно, начал с диверсий на дорогах, «притягивал» в свой состав более мелкие группы (в том числе С. Руднева, который стал комиссаром Ковпака). Когда против 73 партизан отряда были брошены значительно превосходящие силы противника, ковпаковцы в декабре ушли из района Путивля в Брянские леса. По дороге партизаны продолжали диверсии, нападения на небольшие группы солдат и полицаев, громили комендатуры в селах. В Брянских лесах образовался не контролируемый оккупантами партизанский край. Было установлено воздушное сообщение с Большой землей, проводились совещания партизанских командиров из России и Украины.
15 мая 1942 г. партизанская колонна в 750 человек под командованием Ковпака покинула Брянские леса и двинулась в рейд по Левобережной Украине. Разгромив небольшие венгерские гарнизоны и отряды хиви. ковпаковцы 26 мая ненадолго заняли Путивль, а затем действовали в окрестных лесах. В июле, с трудом вырвавшись из окружения, отряд вернулся в Брянские леса, имея уже 1300 бойцов. 29 июля ковпаковцы разгромили венгерский гарнизон в Старой Гуте и восстановили в ней советскую власть. По отчету Ковпака, за время рейда по Сумской области отряд прошел более 6000 км и уничтожил более 4000 солдат и офицеров противника (включая полицаев).
1 сентября 1942 г. на встрече с партизанскими командирами Сталин поставил перед соединениями С. Ковпака и А. Сабурова задачу рейда на правобережье, который и был осуществлен в ноябре 1942 — июне 1943 гг. по территории Украины и Белоруссии. Численность рейдирующих соединений выросла более чем в два раза. Партизанским соединениям Ковпака и Сабурова удалось создать партизанский край в зоне Олевск — Овруч — Мозырь — Туров на территории 14 районов УССР и БССР с населением около 200 тыс. жителей. В феврале 1943 г. соединение М. Наумова прошло рейдом по степной Украине, переправилось через Днепр и затем через Одесскую область вышло под Житомир.
В июне 1943 г. ковпаковцы были направлены на юг — на Карпаты, с заданием нанести удар по нефтепромыслам Дрогобыча. Прорвавшись на Западную Украину в июле, двухтысячная группа Ковпака оказалась под ударами как немецких войск, так и отрядов УПА. Здесь у советских партизан была гораздо меньшая поддержка местного населения. Преодолев горные склоны и реки, выйдя из-под ударов противника — в том числе воздушных, партизаны прорвались к нефтеносным промыслам Яблонова и Биткува, дававшим около 100 тыс. т нефти в год. Было уничтожено 40 нефтяных вышек. 13 нефтехранилищ и три нефтеперегонных завода.
Партизаны были окружены немецко-венгерскими войсками. 5 августа 1943 г. Ковпак рассредоточил свою дивизию на несколько отрядов. которые с большими потерями пробились из окружения самостоятельно и затем соединились вновь в начале октября. В этом рейде ковпаковцы потеряли более 500 бойцов. 23 февраля 1944 г. соединение Ковпака было преобразовано в Первую Украинскую повстанческую дивизию имени С. А. Ковпака. Комдивом стал П. Вершигора. так как сам Ковпак был отозван в тыл. Дивизия продолжала действовать до августа 1944 г., после чего ее бойцы влились в РККА и силы НКВД и НКГБ. действовавшие против УПА.
Москва оказывала партизанам помощь оружием и боеприпасами, в отряды были присланы комиссары, и партизанское движение было взято под строгий контроль центра. 30 мая 1942 г. был создан центральный штаб партизанского движения. Украинский штаб партизанского движения возглавил генерал Т. Строкач.
Партизаны наносили болезненные удары по врагу, взрывая железнодорожные пути, мосты и поезда, убивая представителей нацистской власти и тех, кто сотрудничал с новым режимом.
В 1941 г. украинские партизаны подорвали 23 поезда, в 1942 г. — 232, в 1943 — 3666, в 1944 гг. — еще свыше тысячи. В ходе операции «Концерт» 3 августа — 19 сентября 1943 г. партизаны нанесли удар по железнодорожному сообщению в тылу группы армий «Юг», облегчив выход советских войск к Днепру.