38-я армия в течение 12 ноября продолжала наступать своим правым крылом. 23-й стрелковый корпус выходил в район Житомира. 21-й стрелковый корпус, преследуя противника, к утру 12 ноября вышел на линию Ивница, Ходорков, Кривое. Перед фронтом корпуса отмечались все те же отходившие из района Киева части 68, 88, 323-й пехотных, 20-й моторизованной и 7-й танковой дивизий противника. Корпус продолжал наступать на широком 40-км фронте.
Артиллерия дивизий отстала, боеприпасов в войсках осталось очень мало. Штаб корпуса и штабы дивизий войсками управляли слабо, группировку и состояние противника представляли неясно. Вследствие этого, когда в 10 часов 12 ноября противник группой танков 7-й танковой дивизии численностью до 20–25 танков контратаковал 71-ю стрелковую дивизию на участке Ходорков, Кривое, части дивизии не проявили должной устойчивости и быстро отошли к северу, обнажив фланг и тыл 135-й стрелковой дивизии, которая вела бой на подступах к Котлярке и Койловке. Дивизия также отошла к северо-востоку. Таким образом, огульное движение вперед частей 21-го стрелкового корпуса без твердого управления, отсутствие разведки противника, слабая организация противотанковой обороны, недостаток артиллерии и боеприпасов привели к тому, что после первой же контратаки численно слабого противника корпус неорганизованно отошел с достигнутого им рубежа.
В результате неоднократных контратак немцы выбили части 163-й стрелковой дивизии 50-го стрелкового корпуса из Мохначки. Остальные дивизии корпуса, равно как и весь 51-й стрелковый корпус, продолжали вести бой на прежних рубежах.
3-я гвардейская танковая армия занимала прежние рубежи (кроме 7-го гвардейского танкового корпуса) и отразила четыре контратаки противника в районах Бертники, Червона. 71-я механизированная бригада 9-го механизированного корпуса из района Саверцы вышла в лес восточнее Волицы, 54-я и 55-я гвардейские танковые бригады 7-го гвардейского танкового корпуса отходили из района Паволочь на Фастов[53].56-я гвардейская танковая и 23-я гвардейская мотострелковая бригады этого же корпуса заняли оборонительный рубеж западнее Фастова.
В ночь на 12 ноября командующий фронтом отдал директиву о выводе с букринского плацдарма на восточный берег реки Днепр 253-й и 68-й гвардейской стрелковых дивизий 40-й армии и управление 47-го стрелкового корпуса с тем, чтобы переправить их вновь на правый берег Днепра в районе Кайлов.
Оставшиеся на букринском плацдарме 309, 237 и 161-я стрелковые дивизии 40-й армии переходили в состав 52-го стрелкового корпуса, передаваемого, в свою очередь, 27-й армии.
Таким образом, за 40-й армией оставался только боевой участок в районе Триполье, что значительно облегчало организацию и управление боем. В состав армии входили семь стрелковых дивизий (38-я, 42-я гвардейская, 337,147, 241, 68-я гвардейская и 253-я) и управление 47-го стрелкового корпуса.
В течение дня 40-я армия вела бой с контратакующим противником южнее Триполье.
12 ноября погода улучшилась. 2-я воздушная армия в этот день, содействуя 38-й и 3-й гвардейской танковой армиям в отражении контратак противника, уничтожала его танки, артиллерию и живую силу в районах Фастовец, Виницкие Ставы, в лесах у Кожанка и перед букринским плацдармом. Штурмовики произвели 157 самолето-вылетов, истребители – 61 на прикрытие войск 38-й армии и 65 самолето-вылетов на прикрытие штурмовиков. Всего воздушные силы фронта за 12 ноября совершили 289 самолето-вылетов. Авиация противника одиночными самолетами и группами до 8 самолетов действовала по дороге Киев-Житомир и Киев-Васильков. Всего было отмечено 32 самолето-пролета.
Таким образом, в итоге дня войска фронта добились крупного успеха, овладели Житомиром и продолжали успешно развивать наступление на коростеньском направлении. Вместе с тем в районе Фастова и на казатинском направлении войска фронта были вынуждены отражать ожесточенные и нараставшие по силе контратаки противника, причем в ряде случаев слабо управляемые войска не проявили достаточной устойчивости и оставили занимаемые ими рубежи.