Едва успел Георгий Константинович вернуться на фронт, как Сталин потребовал от Ватутина разъяснить причины потери войсками фронта радомышльского плацдарма на западном берегу реки Тетерев. Доклад командующего 1-м Украинским фронтом Верховного не удовлетворил. В директиве от 14 декабря Сталин отмечал: «Командование 1-го Украинского фронта, несмотря на наличие превосходящих сил в составе фронта, обрекло фронт на пассивность вследствие кабинетного метода руководства войсками фронта. Такое нетерпимое положение привело к тому, что противник получил возможность свободно маневрировать по всему фронту одной имеющейся у него группой танков. Ставка предупреждает, что, если еще будут допущены подобные ошибки в управлении войсками фронта, будут приняты против командования фронта строгие меры».[390] По решению Сталина командующий 1-й гвардейской армией генерал-полковник В.И.Кузнецов был снят с должности, а вместо него назначен генерал-полковник А.А.Гречко. Директива не содержала каких-либо упреков в адрес представителя Ставки Жукова, но просматривались они со всей очевидностью.
В связи с тем, что немецкая 4-я танковая армия торчала занозой на пути войск 1-го Украинского фронта, Ставка потребовала провести операцию по ее разгрому. Жуков не только принимал участие в планировании и осуществлении Житомирско-Бердичевской наступательной операции, но и вместе с маршалом авиации А. А. Новиковым координировал взаимодействие 1-го и 2-го Украинских фронтов.
К началу этой операции войска 1-го Украинского фронта насчитывали 831 тысячу человек, около 11 400 орудий и минометов, 1125 танков и САУ, 529 самолетов. Им противостояла немецкая 4-я танковая армия группы армий «Юг», имевшая 574 тысячи человек, 6960 орудий и минометов, 1200 танков и штурмовых орудий. Их поддерживали 500 самолетов 4-го воздушного флота. По замыслу нашего командования главный удар наносился в центре полосы фронта на Радомышль, Житомир, Бердичев, Жмеринку. Вспомогательные удары наносились войсками правого крыла на Коростень, Сарны, Новоград-Волынский, Любар, частью сил — в обход Житомира с запада. Войска левого крыла фронта должны были наступать на Белую Церковь, Христиновку и во взаимодействии с правым крылом 2-го Украинского фронта разгромить противника южнее Киева.
24 декабря 1943 года после артиллерийской подготовки войска ударной группировки фронта — 1-я гвардейская (генерал-полковник А.А.Гречко), 18-я (генерал-полковник К.Н.Леселидзе), 38-я (генерал-полковник К. С. Москаленко) армии при поддержке 2-й воздушной армии (генерал-лейтенант авиации С. А. Красовский) перешли в наступление и в тот же день прорвали тактическую зону обороны противника. Введенные в прорыв 3-я гвардейская (генерал-лейтенант, с 30 декабря 1943-го — генерал-полковник П.С.Рыбалко) и 1-я танковая (генерал-лейтенант танковых войск М.Е.Катуков) армии стали развивать успех общевойсковых соединений. 25–28 декабря перешли в наступление 13-я (генерал-лейтенант Н.П.Пухов), 60-я (генерал-лейтенант И.Д.Черняховский), 40-я (генерал-лейтенант Ф.Ф.Жмаченко) и 27-я (генерал-лейтенант С.Г.Трофименко) армии. К 30 декабря войска фронта расширили прорыв до 300 километров и продвинулись в глубину до 100 километров. 31 декабря они освободили Житомир, 3 января 1944 года — Новоград-Волынский, 4 января — Белую Церковь, 5 января — Бердичев.
Пытаясь ликвидировать прорыв, противник перебросил в полосу 1-го Украинского фронта 16 дивизий и крупные силы авиации. 11–12 января немецкие войска нанесли контрудары в районах Жмеринки и Христиновки, а затем и на других направлениях. 15 января по указанию Ставки ВГК войска 1-го Украинского фронта перешли к обороне.
В результате Житомирско-Бердичевской операции советские войска разгромили шесть дивизий противника, продвинулись в полосе шириной 700 километров на глубину 80–200 километров к западу от Днепра, нависая с севера над всей немецко-фашистской группировкой, действовавшей на Правобережной Украине. Почти полностью были освобождены Киевская и Житомирская области и ряд районов Винницкой и Ровенской областей.
Тем временем 2-й Украинский фронт Конева завершал Кировоградскую операцию, окончательной целью которой являлся выход на Южный Буг. В ходе операции предполагалось обойти Кировоград с северо-запада и юго-запада, окружить и уничтожить кировоградскую группировку противника. Одновременно наносился вспомогательный удар на правом крыле фронта.