На рассвете 14 июня группа Ворошилова двинулась на Коростень. В полдень развернулись упорные бои, так как противник стремился любой ценой задержать советскую конницу. Утром 15 июня части 14-й кавалерийской дивизии овладели Радомыслем. В этот же день из перехваченного оперативного приказа командования 3-й польской армии командованию 1-й Конной стало известно об отходе польских войск из района Киева на Коростень. В приказе говорилось об организации движения частей 3-й польской армии тремя колоннами и указывались маршруты движения войск. Это облегчало выполнение задачи нашим войскам. Нужно было бросить подвижные части на перерез отступавшему противнику. Однако за 11–12 июня основные части 3-й польской армии уже отошли в район Радомысль — Ирша и устойчивость польской обороны возросла. Создавшаяся обстановка позволила противнику вывести свои основные силы на Коростень. Позже польский Генеральный штаб писал по поводу выхода из кольца своей 3-й армии: «Охваченная с севера III польская армия сумела выйти из критического положения беспрепятственно, почти нигде не встречая противодействия конницы Буденного». В итоге 3-й польской армии удалось избежать полного разгрома.
Тем не менее прорыв 1-й Конной армией фронта польских войск на Украине позволил советским войскам захватить стратегическую инициативу. 15 июня 1920 г. войска Юго-Западного фронта начали преследовать отходившие на запад войска противника.[106]
Поражение 3-й армии заставило польское командование с утра 13 июня начать отвод на запад 6-й армии. Советские войска, заняв Гайсин, начали преследовать отступавшие части. Особенно энергично действовала 8-я кавалерийская дивизия под командованием В.М. Примакова, входившая в состав 14-й армии. Она наносила врагу внезапные короткие удары по флангам и с тыла. 20 июня части 14-й армии овладели станциями Калиновка и Жмеринка. К 20 июня советские войска вышли на линию Житомир — Бердичев — Казатин — Винница.Дальнейшей задачей 1-й Конной армии являлось наступление в направлении на Новоград-Волынский и Ровно с тем, чтобы, преследуя параллельным маршрутом 3-ю польскую армию, отрезать ее от р. Западный Буг. С утра 20 июня 1-я Конная армия перешла в наступление, но лишь через неделю ей удалось сломить упорное сопротивление противника по рекам Убороть и Случь. После двухдневных боев советские войска очистили правый берег реки Случь и 27 июня вступили в Новоград-Волынский. К вечеру 28 июня части 45-й дивизии овладели Ново-Мирополем. После ожесточенных боев 27–28 июня кавалерийская бригада Котовского овладела местечком Любар, прикрывавшим путь на Шепетовку. Тем временем 3-я стрелковая дивизия 12-й армии освободила Коростень. К 29 июня между 6-й (12-я, 13-я, 18-я пехотные дивизии и Украинская группа) и вновь созданной 2-й (3-я, 6-я пехотные дивизии, 10-я, 1-я резервная пехотные бригады) польскими армиями, прикрывавшими соответственно львовское и ровенское направления, образовался разрыв до 80 км.
Прорыв фронта противника на Украине и его постепенный отход на запад, в свою очередь, обнажили фланг польских войск Северо-Восточного фронта. Это привело к тому, что 18 июня начался отход польских частей, находившихся перед Мозырской группой Западного фронта в районе города Речицы. Используя успех войск Юго-Западного фронта, командующий войсками Мозырской группы Т. С. Хвесин приказал начать преследование противника. Советские войска форсировали Днепр и, развернув наступление на его правом берегу, в ночь на 29 июня освободили город Мозырь. Выход войск Западного фронта в этот район нарушал оборону польских войск, действовавших в Белоруссии. За проявленную инициативу Т. С. Хвесин был награжден орденом Красного Знамени. Развивая наступление, левофланговые дивизии Западного фронта к 30 июня вышли на рубеж железнодорожной линии Жлобин — Мозырь. Помимо Мозырской группы в наступление перешли и некоторые части 16-й армии.[107]
Неудачи польской армии лишь подстегнули ее мстительный вандализм. Как сообщалось в советской ноте от 2 июня, направленной Англии, Франции, Италии, США, после того как во время майского наступления советского Западного фронта польские войска оставили Борисов, они с другого берега Березины подвергли его уничтожающему артиллерийскому обстрелу и превратили в груды дымящихся развалин. В огне погибли сотни людей, а 10 тыс. населения оказались под открытым небом.[108]
Не менее варварски вели себя польские части, отступавшие из Киева. В городе были выведены из строя электростанция, городская канализация, пассажирская и товарная станции. Правительства РСФСР и УССР указывали в обращенной к странам Антанты ноте от 11 июня, что «прекрасный собор Святого Владимира, эта не имеющая себе равных жемчужина русского религиозного зодчества и уникальный памятник с бесценными фресками Васнецова, был уничтожен поляками при отступлении только потому, что они желали выместить свою злобу, хотя бы на неодушевленных предметах…»[109]