Для обеспечения наступления войск армии на Черкассы с юга и юго-запада предусматривалось выделение части сил авиадесантной группы и партизан. Один отряд в составе 600 человек должен был овладеть селом Белозерье на подступах к городу Смела, а другому ставилась задача наступать из района Русской Поляны на юго-восточную окраину Черкасс.
Наступление на Черкассы готовилось поспешно. Взаимодействие пехоты, артиллерии и танков из-за отсутствия времени организовано не было. Артиллерийская подготовка перед началом наступления на город не планировалась. Все имевшиеся артиллерийские средства предназначались для использования в боевых порядках пехоты. Боевые задачи частям и подразделениям ставились неконкретно. Так, например, в 254-й стрелковой дивизии стрелковым батальонам при постановке им задач лишь указывалось в каком направлении они должны наступать. Объекты атаки не намечались, действия подразделений и частей не согласовывались ни по времени, ни по месту.
После перегруппировки, проведенной 19 ноября, войска армии занимали следующее положение.
• 294-я стрелковая дивизия с большей частью сил авиадесантной группы закреплялась на рубеже Елизаветовка, (иск.) Будище, восточная часть Лютеревки, северная часть Русской Поляны, Геронимовка. Одним полком дивизия продолжала оборонять плацдарм севернее Крещатика.
• 254-я стрелковая дивизия двумя полками находилась на рубеже (иск.) Геронимовка, (иск.) Сосновка, третий полк сосредоточился в селе Свидовок.
• 373-я стрелковая дивизия одним полком заняла исходное положение для наступления юго-восточнее Сосновки, второй ее полк овладел крупным безымянным островом восточнее Черкасс и вел бой в районе сахарного завода на восточной окраине города. Третий полк оборонялся на прежнем рубеже юго-восточнее Черкасс.
Вспомогательный пункт управления армии 19 ноября оставался в северной части села Свидовок. Командные пункты стрелковых корпусов и дивизий размещались: 73-го корпуса – в южной части Свидовка, 294-й дивизии – в Дахновке, 254-й дивизии – в лесу западнее Сосновки; 78-го корпуса – в Скородистике, 373-й дивизии – в селе Белки.
Оценивая обстановку к началу наступления на Черкассы, следует отметить, что она была неблагоприятной для войск 52-й армии. Против четырех пехотных полков противника, находившихся в районе Черкасс, командующий 52-й армией мог привлечь также не более четырех стрелковых полков, значительно ослабленных предыдущими боями. Если учесть еще слабую организацию наступления и недостаток в боеприпасах, то станет совершенно очевидным, что наступление на Черкассы не могло дать каких-либо положительных результатов для войск 52-й армии.
Наступление на город началось в 6:30 20 ноября (схема 17). Час спустя наши танки и самоходно-артиллерийские установки с десантом автоматчиков ворвались в город со стороны железнодорожной станции. К 8 часам их передовые подразделения достигли кварталов центральной части города. В числе первых к железнодорожной станции прорвалась самоходно-артиллерийская установка парторга батареи 1817-го самоходно-артиллерийского полка старшины Тарасова. Метким огнем экипаж уничтожил шесть орудий, один шестиствольный миномет, девять автомашин и до 80 солдат противника. Когда кончились боеприпасы, старшина Тарасов продолжал гусеницами уничтожать живую силу и технику врага.
Части 254-й стрелковой дивизии, используя успех танков и самоходно-артиллерийских установок, вышли в район табачной фабрики. 1239-й стрелковый полк 373-й стрелковой дивизии овладел колхозом им. Шевченко.
В 12 часов в центре города противник предпринял сильную контратаку в направлении железнодорожной станции и вынудил части 254-й дивизии оставить район табачной фабрики. Ожесточенные бои не прекращались до наступления темноты. Всего в течение второй половины дня 20 ноября противник предпринял четырнадцать контратак силами от роты до батальона пехоты при поддержке 6-15 танков. Особо яростные контратаки были проведены противником в направлениях колхоза им. Шевченко, воинского лагеря и железнодорожной станции.
В результате контратак противника части армии к исходу дня вынуждены были отойти в исходное положение.
Неудачный исход первого штурма Черкасс объяснялся прежде всего плохой подготовкой наступления и слабой организацией взаимодействия между частями, соединениями армии и родами войск. Оценивая ход боевых действий войск 52-й армии северо-западнее Черкасс, необходимо иметь в виду, что с захватом плацдарма в этом районе создавались благоприятные условия для развития наступления на Смелу с целью овладения этим крупным железнодорожным узлом.