Вечером 7 июля немецкие танковые части захватили Бердичев, 8 июля — Новоград-Волынский, 9 июля — Житомир. Во фронте советских войск образовался 70-километровый разрыв, через который на Киев устремилась лавина фашистских танков. 10 июля передовой отряд 3-го моторизованного корпуса врага по Житомирскому шоссе вышел на ближние подступы к Киеву у р. Ирпень. 11 июля завязались бои на внешнем обводе центрального сектора Киевского укрепленного района.
Бойцы киевского народного ополчения перед отправкой на фронт. Июль 1941 г.
В связи с ухудшением обстановки на Житомирско-Киевском направлении 6 июля 1941 г. был создан штаб обороны Киева, в состав которого вошли представители штаба Киевского военного округа: полковник А. Ф. Чернышев (начальник штаба), майор М. Д. Чукарев (начальник инженерной службы), секретарь обкома КП(б)У М. П. Мишин, председатель облисполкома Т. Я. Костюк, секретари горкома партии Т. В. Шамрыло и К. Ф. Москалец, председатель горисполкома И. С. Шевцов. Штаб разработал план обороны города на случай прорыва врагом укрепленного района.
Киевский горком и обком партии под непосредственным руководством ЦК КП(б)У готовились встретить врага во всеоружии. На предприятиях, в учреждениях, научно-исследовательских институтах столицы Украинской ССР состоялись много людные митинги. Уже в первые месяцы войны в ряды защитников Родины влилось около 200 тыс. киевлян, в том числе 16 тыс. коммунистов — почти половина городской партийной организации — и 40 тыс. комсомольцев.
Охваченные благородным чувством советского патриотизма свыше 52 тыс. трудящихся Киевщины сразу после нападения врага подали заявления с просьбой послать их добровольцами на фронт. В народное ополчение и истребительные батальоны Киевской области вступило свыше 90 тыс. человек. Только в Киеве было сформировано 13 истребительных батальонов и 19 отрядов народного ополчения, в которых насчитывалось 32 800 человек.
Большим трудовым подвигом киевлян было сооружение укреплений. На их строительстве ежедневно работало свыше 160 тыс. человек, главным образом женщин. Отдыхая по 3–4 часа в сутки, тут же, в наспех построенных шалашах, они рыли противотанковые рвы и эскарпы, устанавливали проволочные заграждения, рыли траншеи, оборудовали огневые точки для стрелковых и артиллерийских подразделений. Всего вокруг Киева было сооружено три линии оборонительных укреплений, вырыто около 230 км противотанковых рвов и эскарпов, построено свыше 1650 дзотов и других укреплений. Подступы к переднему краю минировались.
Это дало возможность частям Киевского укрепленного района, 147-й стрелковой дивизии, подразделениям киевских военных училищ и 4-го отдельного мотострелкового полка Наркомата внутренних дел в ожесточенных боях 11–14 июля успешно отразить все попытки врага прорваться к городу через р. Ирпень. Контрудары 5-й армии в районе Коростеня и 6-й армии в районе Бердичева по левому и правому флангам наступавшей на Киевском направлении ударной группировки немецко-фашистских войск сорвали попытку врага с ходу овладеть Киевом. Почти все соединения 1-й танковой группы Э. Клейста и 6-й армии В. Рейхенау были втянуты в затяжные бои. Советское командование выиграло время для вывода 6-й, 26-й и 12-й армий из-под флангового удара и сосредоточения вновь сформированной 26-й армии на рубеже правого берега Днепра в районе Черкасс.
Встретив стойкое сопротивление в западном секторе Киевского укрепленного района, противник рассчитывал обойти город с севера и юга. Чтобы не допустить этого, командование Юго-Западного фронта нанесло фланговые удары по его группировке в районе Бородянки и Малина, на Радомышль — Брусилов, а также южнее Киева, в направлениях Фастов — Брусилов, Белая Церковь — Попельня.
Во время наступления 27-го стрелкового корпуса бессмертный подвиг совершил отряд советских воинов 144-го полка 27-й дивизии под командованием коммуниста. Д. И. Шепеленко. Отряд перерезал Житомирское шоссе возле с. Ставище, гранатами и бутылками с зажигательной жидкостью уничтожил 26 танков и десятки фашистских солдат. Заняв оборону, советские воины отбивали одну атаку фашистов за другой. Бой длился целый день. Когда все боеприпасы были израсходованы, младший лейтенант Шепеленко с последней связкой гранат бросился под фашистский танк и ценой своей жизни уничтожил его. Большинство воинов погибли смертью храбрых. Подоспевшие основные силы полка стремительной атакой отбросили противника и освободили с. Небелицу.