Контрудары 5-й и 26-й армий под командованием М. И. Потапова и Ф. Я. Костенко, стойкость защитников Киева сковали главные силы группы армий «Юг» в треугольнике Коростень — Киев — Белая Церковь и сорвали запланированный гитлеровцами удар 6-й армии на Кировоград, а 1-й танковой группы в юго-восточном направлении с целью окружения 6-й и 12-й советских армий. Наиболее ожесточенные бои развернулись в районе Фастова, Белой Церкви, Таращи. В те дни всему фронту стал известен подвиг воинов 199-й стрелковой дивизии под командованием комбрига Д. В. Аверина, которая контратаковала противника возле ст. Мироновка. Отборные фашистские части отступили. Противник оставил на поле боя около 1500 убитых и раненых.
Через два дня фашисты подтянули к Мироновке свежую 68-ю пехотную дивизию. Отбив несколько яростных атак фашистов, 199-я дивизия перешла в наступление и разгромила немецкую дивизию. Как сообщило Советское Информбюро, в боях возле ст. Мироновна враг потерял 7,5 тыс. солдат и офицеров убитыми и ранеными, 27 пушек, три зенитные батареи, 24 миномета, 15 танков и много другого вооружения.
Члены Военного совета Юго-Западного фронта над картой боевых действий. Слева направо: М. А. Бурмистенко, М. П. Кирпонос, А. И. Кириченко, Е. П. Рыков. Киев. 1941 г.
В связи с продвижением 11-й немецкой и 3-й румынской армий на Первомайск войска 6-й, 12-й, 18-й и 9-й советских армий, чтобы избежать окружения, по приказу Ставки отошли на рубеж Белая Церковь — Гайсин — р. Днестр. В тяжелом положении оказались войска 6-й и 12-й армий. Не имея непосредственной связи с соседями, эти армии в ожесточенных боях отражали атаки танковых соединений Э. Клейста и 17-й армии противника. 25 июля Ставка Верховного Главнокомандования, принимая во внимание отдаленность 6-й и 12-й армий от штаба Юго-Западного фронта, передала их в состав Южного фронта.
Отражение натиска вражеских войск в южном секторе обороны Киева. Противник, несмотря на контрудары советских войск, продолжал готовиться к штурму Киева с юга. Фашистское командование перебросило из района Коростеня в район Киева 29-й армейский корпус. На участке фронта шириной 18 км в районе населенных пунктов Белогородка, Юровка, Лесники, Мрыги гитлеровцы сосредоточили ударную группу, которая 1 августа начала наступление в двух направлениях: вдоль шоссе Васильков — Киев, пытаясь прорвать оборонительные рубежи в южном секторе, на участке от Белогородки до Мрыг, и на Канев с целью сломить сопротивление 26-й армии и форсировать Днепр. Однако в течение двух дней все атаки врага были отражены. Пополнив свои войска, фашисты утром 3 августа вклинились в первую линию обороны войск КИУРа в районе Вита-Почтовая — Мрыги. Но в тот же день 147-я стрелковая дивизия решительной контратакой восстановила положение у Виты-Почтовой, а сводный отряд генерала Ф. Н. Матыкина отбросил врага в районе Мрыг.
Особенно жестокие бои происходили 4—10 августа. Фашистские пехотные части, поддерживаемые артиллерией, авиацией и танками, по несколько раз в день атаковали укрепления в южном секторе. Села Гатное, Юровка, Хотов, Лесники, Вита-Почтовая, Чабаны, Мрыги неоднократно переходили из рук в руки. В этих боях вместе с частями Красной Армии героически сражались ополченцы.
Критическое положение в южном секторе обороны сложилось 7–8 августа. Противник, несмотря на ожесточенное сопротивление советских войск, 7 августа захватил Хотов, Гатное, Новоселицу, Лесники, на следующий день — пригородные села Пирогов, Мышеловку, Китаево, ворвался в Голосеевский лес и приблизился к Киеву. С голосеевских высот фашисты начали обстрел южных окраин города.
С целью объединить усилия всех соединений и частей, оборонявших Киев, 8—10 августа была создана 37-я армия, в состав которой вошли 147-я, 175-я, 206-я, 284-я, 295-я стрелковые дивизии и все части Киевского укрепленного района. Общая численность защитников города достигла к тому времени 87 тыс. человек. На помощь войскам, отражавшим атаки противника в южном секторе, дополнительно к восьми батальонам ополченцев, которые уже находились там, было направлено еще семь батальонов.
Защитники Киева отстаивали каждый метр земли, проявляя массовый героизм. Противник нес большие потери. За один лишь день 7 августа гитлеровцы потеряли свыше 4 тыс. солдат и офицеров. Значительную помощь защитникам Киева, сражавшимся в южном секторе обороны, оказывали своим огнем переброшенные из-под Триполья корабли Днепровского отряда Пинской военной флотилии в составе монитора «Флягин» и двух канонерских лодок. В дневнике начальника генерального штаба сухопутных войск фашистской Германии Ф. Гальдера 10 августа появилась запись: «Командование группы армий «Юг» считает, что противник наступлением через Днепр из Киева и наступлением через Овруч имеет намерение разгромить северный фланг группы армий. Этим попыткам противника измученная немецкая пехота не может противопоставить решительных наступательных действий. В связи с этим командование группой армий отдало приказ о временном прекращении наступления на Киев и о временном переходе 6-й армии к обороне на рубеже Триполье — Канев — Коростень».