В ночь на 8 октября две группы противника общей численностью до 500 человек попытались вырваться из окружения. Посадив пехоту на автомашины и бронетранспортеры и поставив в голову колонн танки, немцы ринулись в направлении Звездана и Лубницы. Первая группа натолкнулась на засаду, в которой находились две батареи 2-го дивизиона 90-го артиллерийского полка и была уничтожена. Второй группе, прорывавшейся на юго-запад, удалось пробиться через кольцо окружения, и она устремилась к Дубнице. Однако, узнав о нападении немцев на тылы его дивизии, генерал Л. М. Миляев бросил против прорвавшейся группы две артиллерийские батареи. Встреченный на восточной окраине Планиницы шквальным огнем, противник вынужден был остановиться. Вскоре сюда подоспели 595-й истребительно-противотанковый и 32-й стрелковый полки, направленные генералом П. Е. Лазаревым для преследования прорвавшейся группы, а также подразделения 45-й дивизии Народно-освободительной армии Югославии. В коротком ожесточенном бою противник был полностью уничтожен.
8 октября части 64-го стрелкового корпуса во взаимодействии с передовыми подразделениями 4-го гвардейского механизированного корпуса и 45-й дивизии югославской армии овладели городом Заечаром. Окруженная группировка была почти полностью уничтожена. Советские и югославские войска захватили в плен 1600 солдат и офицеров, взяли в качестве трофеев 86 автомашин, 8 бронетранспортеров, 6 орудий, 12 минометов и другое военное имущество. Противник потерял только убитыми около 1500 человек. Лишь разрозненным немецким группам удалось прорваться из окружения и в районе Болеваца присоединиться к 14-му пехотному полку 7-й дивизии СС и к остаткам боевых групп «Фишер» и «Грот». Части 45-й дивизии югославской армии немедленно атаковали немецкие войска и через Болевац и Княжевац погнали их к Парачину. Эти части отразили также две попытки немцев прорваться от Болеваца к Луково и Соко Бане, нанеся им при этом большие потери.
После ликвидации заечарской группировки 52-я и 19-я стрелковые дивизии 64-го стрелкового корпуса и 45-я дивизия Народно-освободительной армии Югославии развернули преследование противника, отступавшего из района Заечара к Нишу и Парачину. После освобождения Заечара 45-я дивизия была подчинена 13-му корпусу югославской армии и получила задачу прикрыть направления Ниш, Сврлиг и Ниш, Алексинац. 73-я гвардейская стрелковая дивизия вышла в район Слатины и начала продвигаться вслед за соединениями 68-го стрелкового корпуса к реке Велика Морава, прочесывая лес вдоль центрального маршрута. Одновременно части 45-й дивизии напали на немецкие колонны на дорогах Княжевац — Ниш и Ниш — Алексинац и нанесли им значительные потери.
Успешно развивались боевые действия 1-го гвардейского укрепленного района, 2-й болгарской армии и 13-го корпуса Народно-освободительной армии Югославии, которые получили задачу прикрыть левое крыло ударной группировки войск 3-го Украинского фронта и перерезать коммуникации противника, заняв важные узлы дорог Княжевац и Ниш. 1-й гвардейский укрепленный район под командованием генерал-майора С. И. Никитина получил задачу выдвинуться на рубеж «Вратарница, Мариновац, Дреновац, Княжевац и не допустить подхода сил противника с запада и юга». Особое внимание обращалось на быстрое занятие города Княжевац. Город Княжевац расположен на развилке пяти шоссейных дорог, важнейшими из которых являются дороги на юг — к городу Ниш и на запад — в долину реки Морава. Этим и объясняется то упорство, с которым обороняли этот город разрозненные подразделения 1-й горнострелковой вермахта и 7-й СС дивизий, отрезанные от своих войск, маршевый резервный батальон, 2-я рота 2-го крепостного инженерного полка и моряки Дунайской флотилии адмирала Фрейка, отошедшие сюда после неудачных боев в районе Неготина.
К утру 10 октября советские и югославские подразделения заняли исходное положение и после короткого артиллерийского налета атаковали противника с севера, юга, востока и запада. Подразделения 45-й дивизии НОАЮ, партизанский отряд из Сврлига, партизанский батальон местной комендатуры в Кожеле и рота 9-го отдельного пулеметно-артиллерийского батальона оседлали шоссе Ниш — Княжевац, воспрещая противнику маневр резервами. В городе разгорелись ожесточенные уличные бои, доходившие до рукопашных схваток. Засев в бетонных ДОТах, окопах и в укрепленных городских домах, немцы отчаянно сопротивлялись, нередко переходя в контратаки. К вечеру 10 октября гарнизон Княжеваца был полностью уничтожен. Противник потерял около 700 человек убитыми, среди которых оказался и полковник Кратенау, командовавший немецкими моряками. Советские и югославские подразделения захватили более 400 пленных, 49 орудий, 11 легковых и 93 грузовые автомашины, большое количество оружия и боеприпасов.