Брянский фронт в эти дни предпринимал наступательные бои в полосе 13-й и 3-й армий. Противостоящие этим армиям немецкие части 18 тд, 29 мд и 17 тд, применяя тактику «сдерживающего сопротивления», медленно, с боями отходили на запад за Десну, где и закрепились. Войска Брянского фронта не смогли отбросить немецкие войска дальше на запад и, следовательно, не оказали существенной помощи Юго-Западному фронту. Более того, главные силы 17 немецкой тд сумели перегруппироваться к югу и вместе с мп «Великая Германия» предпринять наступление в район Путивля против частей 40-й армии.
40-я армия в прежнем составе (отряд Чеснова, 293 сд, 3 вдк, 227 сд, остатки 2 вдк и 10 тд) оборонялась на два фронта: на севере по реке Сейм и на западе по линии Конотоп и южнее против частей прикрытия 1-й танковой группы немцев (части 10 мд, усиленные танками).
Командарм-40 генерал Подлас, понимая тяжелое положение, создавшееся на стыке его армии с 21-й армией в результате вклинения немецкой 3 тд в Ромны, делал все возможное, чтобы удержать оборону на своем фронте и помочь соседу последним резервом. Примером подобной помощи и боевой выручки является удар по тылам 3-й немецкой танковой дивизии, засевшей в Ромнах. Удар этот был выполнен 10-й танковой дивизией, прорвавшейся 12.9 в район Блотниц. В составе дивизии в этот день находились «три боеспособных танка, шесть бронемашин, две пушки, два пулемета, 200 штыков» [62]. Отвага личного состава этой дивизии, граничившая с дерзостью, но не подкрепленная силой, дала небольшие тактические результаты. 10 тд способствовала выходу из окружения остатков кавгруппы (из 21-й армии) и причинила некоторое беспокойство противнику. Широкий фронт действий 40-й армии был также использован командармом для смелых разведпоисков курсантскими отрядами (отряд Чеснова) в полосе местности на стыке с 13-й армией. Курсантские отряды сдерживали 17 тд, пытавшуюся прорваться через Рыльск в глубокий тыл 40-й армии.
К исходу 12.09 40-я армия занимала фронт по реке Сейм от Веселое через Путивль, Гвинтовое и далее к югу до Чернече; 10 тд оставалась в Блотницах. Армия оказалась в большом отрыве от основных сил Юго-Западного фронта.
21-я армия (67, 28 и 66 ск) в течение 11–13.09 пыталась обороной и контратаками задержаться на Десне. Но выдвижение немецких частей 4 тд и мд СС «Рейх» и охват этими частями правого фланга армии не давал возможности остановиться для закрепления. На левом фланге армии немцы также охватывали наши войска, вклиниваясь силами 134 и 293 пд в районе Нежина в стыке между 21-й и 5-й армиями. Поэтому к исходу 12.09 войска армии отходили с боями на линию Григоровка, Хвастовцы, Нежин.
5-я армия, охваченная с флангов и тыла сильными отрядами противника, уже не представляла собой силы, способной к серьезному сопротивлению. Остатки различных дивизий, уменьшавшиеся с каждым днем, спешили прорваться сквозь боевые порядки передовых частей 293, 262 и 79 пд противника. К исходу 13.09 штаб 5-й армии собрал небольшие силы и пытался пристроить их к левому флангу 21-й армии, надеясь задержаться на линии Нежин, Носовка, Козелец, но это не удалось и пришлось отходить дальше на юг и юго-восток.
37-я армия в результате выхода противника в район Козелец и отхода 5-й армии оказалась в положении охвата справа, однако войска армии в упорных боях пока сдерживали наступление 62, 111, 56 и 113 пд противника на фронте Козелец, Остер, Тарасовичи. Командарм-37 снял из УРa 147 сд с задачей парировать угрозу в тылу и выдвинул эту дивизию на фронт Новая Басань, Дымерка. Против войск 37-й армии, расположенных в Киевском УРе, находились в готовности к наступлению 44, 296, 299, 75, 95-я и 99-я немецкие дивизии.
26-я армия силами оставшихся частей 301, 159, 264, 196, 116 и 97 сд занимала оборонительные позиции на Днепре, выделив в распоряжение командующего фронтом 7 мсд и 289 сд. Дивизии эти подходили в район Прилуки и Пирятин; армия еще не имела приказа на отход. Левый фланг и тыл 26-й армии в результате выдвижения крупных сил 17-й немецкой армии от Кременчуга на реку Сула оказался под непосредственной угрозой вторжения крупных сил противника.
Положение на фронте 38-й армии в районе кременчугского плацдарма характеризовалось ожесточенными боями. Войска армии стремились контратаками сбросить главные силы 17-й армии немцев с плацдарма, но это им не удавалось. Противник медленно, но настойчиво расширял плацдарм, тесня наши войска на север и восток.
11 сентября и в ночь на 12 сентября 16 тд немцев, поддержанная 125, 239 и 257 пд, начала выдвижение с плацдарма прямо на север через Глобино, Семеновку, на Хорол и уже к исходу дня заняла Хорол, выдвинув передовые части на Лубны.