Основным средством связи с началом наступления была радиосвязь, так как сеть постоянных линий связи была полностью разрушена. Тыл под руководством генерал-лейтенанта В.И. Вострухова в сложных погодных условиях сумел к началу операции обеспечить потребности войск в основных материальных средствах и, главное, в боеприпасах. Однако танковые армии имели от 2, 6 до 5 заправок дизтоплива и от 0, 2 до 2, 1 заправок автобензина{402}. Этих запасов, конечно, было недостаточно для операции большого размаха.
Перед началом операции 4 марта во всей полосе 2-го Украинского фронта была проведена разведка боем с целью уточнения переднего края обороны противника, его огневых средств и некоторого улучшения исходного положения для наступления. В результате удалось подтвердить прежние данные о группировке противника, о силах и нумерации его частей, а также выявить ряд дополнительных данных об огневых средствах и системе огня.
5 марта в 6 часов 54 минуты началась артиллерийская подготовка на направлении главного удара. Погода в этот день была теплой. Утренний туман был настолько плотным, что местность просматривалась не далее чем на 100 м. В этих условиях действия авиации были исключены, а эффективность артиллерийской подготовки была несколько снижена, но вполне достаточной для обеспечения успеха атаки.
Маршал Советского Союза Конев в это время находился на наблюдательном пункте 52-й армии. После завершения артподготовки ударная группировка 2-го Украинского фронта перешла в наступление. Оно оказалось неожиданным для противника. Его первая позиция была прорвана на протяжении 30–35 км. После этого командующий фронтом ввел в сражение в полосе 27-й армии 2-ю танковую армию генерал-лейтенанта танковых войск С.И. Богданова и в полосе 4-й гвардейской армии 5-ю гвардейскую танковую армию маршала бронетанковых войск П.А. Ротмистрова. Это позволило взломать вражескую оборону и к исходу дня 5 марта силами ударной группировки фронта, продвинувшись на 13 км, выйти на рубеж Рубаный Мост, Ризино, Кобыляки, Гусаково. Соединения 40-й армии, развивая успех 27-й армии, овладели рядом населенных пунктов и окраиной села Кишенцы. Войска 27-й армии вышли на рубеж южнее этого села.
Утром 6 марта войска 2-го Украинского фронта продолжили наступление. Оно в целом шло успешно. Однако Маршал Советского Союза Конев был недоволен действиями 5-й гвардейской танковой армии. В телеграмме, направленной в половине пятого вечера маршалу бронетанковых войск П.А. Ротмистрову, он отмечал:
С целью наращивания усилий командующий 2-м Украинским фронтом 6 марта ввел в сражение из-за правого фланга 2-й танковой армии второй эшелон (6-ю танковую армию), чтобы обходным маневром с северо-запада овладеть к исходу дня важным железнодорожным узлом и опорным пунктом противника — Христиновкой. В дальнейшем танковой армии предстояло наступать в юго-западном направлении на Вапнярку, не позволяя противнику отходить в этом направлении и на юг. От 2-й танковой армии требовалось продолжить энергичное наступление на Умань, которой овладеть к утру 7 марта. Войскам 27-й армии предстояло наступать вслед за 6-й танковой армией, не отрываясь от танков. Соединениям 40-й армии приказывалось развивать удар в направлении Хижна, Соколовка, свертывая оборону противника. В свой резерв командующий 2-м Украинским фронтом выделил 104-й стрелковый корпус этой армии.
Фон Манштейн предпринял решительные меры, чтобы остановить стремительное наступление войск 2-го Украинского фронта и, прежде всего, прикрыть отход главных сил группы армий «Юг» из района Умани. 7 марта он силами трех танковых дивизий (13, 14 и 11-я), при поддержке 228-й и 261-й бригад штурмовых орудий, нанес контрудар на тальненском направлении. Однако части 4-й гвардейской и 5-й гвардейской танковой армий отразили контрудар, форсировали р. Горный Тикич и стали продвигаться на юго-запад.