Під керівництвом Ватутіна війська Воронезького (з жовтня 1943 року — 1-го Українського) фронту брали участь у битві за Дніпро, звільненні Києва (6 листопада 1943 року), а також у подальших операціях з вигнання німців із Правобережної України. У взаємодії з 2-м Українським фронтом на чолі з Конєвим війська 1-го Українського фронту в січні — лютому 1944 року в ході Корсунь-Шевченковської операції оточили чимале угрупування Вермахту та ліквідовували його.

Ця операція увійшла в історію військового мистецтва як блискучий приклад оточення і повного знищення противника ціною колосальних жертв серед своїх солдатів і техніки. За повної переваги над противником у повітрі (у німців не було авіації), переважання в танках учетверо (понад 800 радянських проти близько 200 німецьких), колосальної переваги в артилерії і живій силі (вчетверо) втрати німців становили 30 тисяч (у тому числі 19 тис. загиблих) і вся техніка — тоді як радянські війська втратили більш ніж 600 танків, 80 тисяч чоловік (в тому числі 24 тис. загиблих). Більше того, великій групі німців на чолі із командувачем, генералом Штеммерманном (загинув у ході прориву в ніч з 17 на 18 лютого), удалося вирватися з оточення і брати участь у боях проти радянських військ. Невдачі з ліквідації оточеного угрупування приписали недбалості нижчих чинів Радянської Армії.