И в последующем войска 5-й армии под командованием генерал-майора танковых войск М.И. Потапова доставляли немало хлопот противнику. Так, 25 июля генерал-полковник Гальдер отмечал в своем дневнике: «Пока еще неясно, достигнем ли мы к концу июля решающего успеха против 5-й русской армии совместным наступлением войск групп армий».
Высокую оценку действиям войск 5-й армии и ее командующего впоследствии дали и участники Великой Отечественной войны. Так, генерал армии С.М. Штеменко в своих мемуарах «Генеральный штаб в годы войны» писал: «5-я армия, возглавляемая генерал-майором М.И. Потаповым, прочно удерживала Полесье… Она стала, что называется, бельмом на глазу гитлеровских генералов, оказала врагу сильнейшее сопротивление и нанесла ему значительный урон. Немецко-фашистским войскам не удалось здесь быстро прорвать фронт. Дивизии Потапова сбили их с дороги Луцк – Ровно – Житомир и вынудили отказаться от немедленного удара на Киев… Гитлер был взбешен. 21 августа за его подписью появляется новый документ, обязывающий… обеспечить ввод в действие таких сил группы армий „Центр“, которые смогли бы уничтожить 5-ю русскую армию. 5-я армия держалась до второй половины сентября 1941 года. На ее же долю выпали и тяжкие бои к востоку от Киева. Но жертвы, понесенные в этих боях, оказались ненапрасными. Здесь была положена одна из первых прочных плит в основание наших последующих побед».
Верховный главнокомандующий И.В. Сталин, надеясь отстоять Киев, не давал разрешения на отвод войск Юго-Западного фронта. Этим воспользовался противник, который 14 сентября силами 3-й и 16-й танковых дивизий овладел Лохвицей и Лубнами. На следующий день к Лохвице с юго-востока подошла 9-я танковая дивизия противника. 16 сентября главнокомандующий Юго-Западным направлением Маршал Советского Союза С.К. Тимошенко устно через генерал-майора И.Х. Баграмяна передал командующему Юго-Западным фронтом распоряжение об отводе войск на рубеж р. Псел. Генерал-полковник Кирпонос, помня указания Сталина не оставлять ни за что Киев и не имея на то письменной директивы, обратился в Москву за подтверждением решения главкома, так как связи с его штабом он не имел. Драгоценное время было упущено.
Около двенадцати часов ночи 17 сентября Сталин наконец-то разрешил оставить Киевский укрепленный район и Киев и отойти на восточный берег Днепра. Однако планомерный отход не состоялся. Теснимые со всех сторон противником, расчлененные на части и оставшиеся без управления войска, понесшие большие потери в предыдущих боях, действовали разрозненно и беспорядочно, а чаще небольшими группами.
Военный совет и штаб Юго-Западного фронта во главе с генерал-полковником Кирпоносом, потеряв связь с войсками, предприняли попытку самостоятельно вырваться из окружения. 20 сентября сводная колонна штабов фронта и 5-й армии подошла к хутору Дрюковщина, что в 15 км юго-западнее Лохвицы. Здесь они были атакованы 3-й танковой дивизией противника, которая оттеснила остатки колонны (не более тысячи человек, в том числе 800 командиров и генералов) в рощу Шумейково. На рощу с трех сторон обрушились вражеские танки и пехота. В ходе завязавшейся рукопашной схватки генерал-полковник Кирпонос был ранен в ногу, а затем осколки разорвавшейся рядом мины изрешетили его грудь. Остатки его группы сражались еще в течение пяти часов. Погибли начальник штаба фронта генерал-майор В.И. Тупиков и начальник штаба 5-й армии генерал-майор Д.С. Писаревский. В плен попал командующий 5-й армией генерал-майор танковых войск М.И. Потапов.
Всего в районе Лохвицы в окружение попали управление Юго-Западного фронта и свыше 452,7 тыс. человек. По данным германских историков, силами групп армий «Юг» и «Центр» было взято в плен 665 тыс. человек. В это число вошли бойцы и командиры Брянского фронта, плененные в августе-сентябре. По уточненным данным, потери войск Юго-Западного фронта, 21-й армии Центрального фронта (с 10 по 30 августа), 6-й и 12-й армий Южного фронта (с 20 августа по 26 сентября) и Пинской военной флотилии (с 10 августа по 20 сентября) в Киевской стратегической оборонительной операции составили: безвозвратные – 616 304 человек, а санитарные – 84 240 человек[160].