28-я армия должна была прорвать оборонительную полосу противника южнее Мелитополя, овладеть городом, обходя его с юго-запада. В дальнейшем задачей армии становилось развитие наступления в общем направлении на Григорьевку. Частью сил предполагалось выйти в район Перекопского и Сивашского перешейков и совместно с конно-механизированной группой и 11-м танковым корпусом ворваться в Крым и овладеть Джанкоем. К исходу восьмого дня части 28-й армии должны были выйти в район Сивашского перешейка, а к исходу двенадцатого дня — Перекопского перешейка.
Поскольку подвижные группы на направлении наступления 44-й и 2-й гвардейской армии должны были наступать по расходящимся направлениям (на Каховку и Крым), промежуток между ними требовалось чем-то заполнить. Эта задача досталась 51-й армии — резерву фронта в районе Жеребец, Орехов. Командованию армии указывалось: «Иметь в виду ввод с рубежа Агайман в общем направлении на Чалбасы, Далматовка».
Подвижная группа «Ураган» (20-й танковый и 5-й гвардейский кавалерийский корпуса) с выходом пехоты на рубеж Орлянск, Михайловка должна была войти в прорыв на участке Тимошевка, Нов. Николаевка и, развивая наступление в общем направлении на Веселое, Серогозы, уничтожать встречающиеся части противника, выйти в район Каховка, Британы, захватить переправы и плацдарм на северном берегу Днепра, в районе Каховки. Часть сил предполагалось выделить для захвата Цюрупинска. К исходу 6–7-го дня захватить переправы и плацдарм севернее Каховки и г. Цюрупинска. Командующим группой назначался генерал А. Г. Селиванов.
Подвижная группа «Буря» (4-й гвардейский механизированный и 4-й гвардейский кавалерийский корпуса) с выходом пехоты на рубеже Михайловка, Нов. Федоровка должна была войти в прорыв и, развивая наступление в общем направлении на Друга Черна, Ивановка, Аскакия Нова, уничтожить встречающегося противника. Далее предполагалось выйти в район Армянска, перерезать железную дорогу на Херсон, овладеть районом Ишунь с последующим ударом на Джанкой. Командующим группой «Буря» назначался Н. Я. Кириченко. Любопытно отметить, что командующими подвижными группами назначались командиры входящих в их состав кавкорпусов — командование справедливо предполагало необходимость «кавалерийского» мышления для решения поставленных перед группами задач.
11-й танковый корпус оставался в подчинении командующего фронтом. Планировалось ввести его в прорыв за первым эшелоном конно-механизированной группы «Буря» в общем направлении на Ново-Даниловку, на шестой день ворваться в район Чонгар и овладеть ст. Сиваш и Чонгарским мостом.
Выполнение Мелитопольской операции планировалось в три этапа. Первый этап: подготовка к прорыву четыре дня (22–25 сентября); второй этап: прорыв обороны два дня (26–27 сентября); третий этап: развитие успеха 11–12 дней (28 сентября — 8 октября). Средний темп продвижения пехоты был запланирован 15–16 км в сутки, а для подвижных групп 25–30 км.
В целом план наступления Южного фронта был простым и изящным, в нем чувствовалась рука А. М. Василевского, таким же простым и изящным был «Уран». План наступления не предусматривал маневра на окружение — сам прорыв к крымским перешейкам и Днепру отрезал пути отхода немецких войск с позиций на р. Молочной.
Однако план наступления Южного фронта содержал одно важное допущение: невысокую стойкость обороны немецкой 6-й армии на р. Молочной. В связи с этим нельзя не отметить крайне сжатый срок подготовки операции. Это касалось как времени, отведенного на разведку обороны противника и увязку взаимодействия, так и на накопление боеприпасов и других предметов снабжения.
Собственно чуда не произошло. Войсковая разведка не смогла полностью определить систему огня противника не только в глубине, но и на переднем крае, так как противник очень осторожно применял свои огневые средства в разведывательных поисках. Кроме того, точность и достоверность представленных разведкой данных впоследствии не подтвердились. Также к началу прорыва на р. Молочной войска фронта располагали ограниченным количеством снарядов для гаубичной артиллерии и артиллерии крупных калибров. Справедливости ради следует отметить, что повод спешить у командования Южного фронта все же имелся: 6-я армия непрерывно усиливалась соединениями из Крыма. Соответственно каждый день промедления означал медленное, но верное усиление немецкой обороны. Так, к 25–26 сентября на позиции севернее Мелитополя была выдвинута 79-я пехотная дивизия (численностью 13 тыс. «голов» (Kopfe) на 29 сентября). Это позволило немцам уплотнить боевые порядки войск и сузить полосы обороны соединений на направлении главного удара Южного фронта, т. е. на стыке IV и XXIX армейских корпусов.
Мелитопольскую операцию войск Южного фронта можно разделить на следующие этапы:
1. Наступление с целью прорыва обороны противника на р. Молочной 26–30 сентября 1943 г.
2. Перегруппировка войск для развития прорыва 1–8 октября 1943 г.
3. Борьба в глубине обороны противника. Перенесение главного удара с правого на левое крыло фронта 9–13 октября 1943 г.