Еще 5 июля командующий группой армий «Юг» генерал-фельдмаршал фон Рундштедт решил, что группа Клейста после захвата Житомира и Бердичева повернет два свои корпуса на Кировоград, используя дорогу на Одессу, чтобы с востока глубоко охватить основные силы советских войск на Правобережной Украине и в Молдавии и не дать им возможности отойти за Днепр. Третьему корпусу предстояло овладеть плацдармами на Днепре у Киева. 6-я полевая армия генерала фон Рейхенау, разделенная на две части, должна была северной группой наступать на Киев, а южной — на юг, чтобы во взаимодействии с главными силами танковой группы Клейста и наступавшей навстречу ей с юга 11-й полевой армией фон Шоберта окружить и уничтожить войска Юго-Западного фронта. Предполагалось, что с запада советские войска потеснит 17-я полевая армия генерала фон Штюльпнагеля.
Итак, германское командование сосредоточивало свои основные усилия на окружении советских войск в районе Винницы, к юго-западу от Киева, в то время как и командование Юго-Западного фронта, и Ставка ВГК считали наиболее опасным киевское направление. Поэтому они во что бы то ни стало стремились остановить противника под Киевом и отрезать острие германского «копья» — танковые соединения — от «древка» — пехотных дивизий. Для этого 5-й армии генерал-майора танковых войск М. И. Потапова, отошедшей в Коростенский укрепленный район, было приказано обрушить все силы на прорвавшегося противника с севера, а с юга, навстречу ей, планировалось наступление 6-й армии РККА.
Однако у войны своя логика. 6-я советская армия не смогла выполнить намеченного, ибо сама оказалась в тяжелом положении: ее правый фланг был глубоко обойден с севера, а центр с трудом сдерживал атаки соединений 6-й и 17-й полевых немецких армий. И все же войска генерала М. И. Потапова причинили немало хлопот противнику. Они неоднократно перехватывали дорогу Новоград-Волынский — Житомир, угрожая тылу 1-й танковой группы Клейста. В ответ тому пришлось выделять все больше и больше сил и средств для обеспечения своего левого фланга.
12 июля командующий Юго-Западным фронтом генерал-полковник М. П. Кирпонос вывел в резерв управление 26-й армии, чтобы под его руководством объединить соединения, сосредотачиваемые восточнее и северо-восточнее Белой Церкви. Им предстояло наступать с юго-востока навстречу 5-й армии М. И. Потапова. Пришлось Рундштедту целиком повернуть северную группу против 5-й армии, а два корпуса южной группы — против 26-й армии, то есть на время отказаться от штурма Киева.
Только 15 июля, когда враг, оттеснив части 16-го мехкорпуса (16-й механизированный корпус РККА под командованием комдива А. Д. Соколова состоял из 15-й и 39-й танковых дивизий, 19-го мотоциклетного полка, 546-го отдельного батальона связи, 78-го отдельного моторизованного инженерного батальона), овладел Казатином и перерезал единственную железную дорогу, проходившую вдоль фронта, у советского командования зародились предположения о стремлении противника перенести главные усилия на юг, чтобы отрезать советские войска от Днепра. Тем более что начальник разведки Юго-Западного фронта доложил: танковые и моторизованные дивизии немцев из района Житомира внезапно повернули на юго-восток, на Попельню. Другие соединения этой вражеской группировки обходили правый фланг 6-й армии восточнее Казатина. Командующий Юго-Западным фронтом приказал нанести по наступающим германским войскам удары с трех направлений: 16-му механизированному корпусу — из района Казатина на Житомир, 5-й армии и 27-му стрелковому корпусу — с севера на Брусилов и Житомир, 5-му кавалерийскому и 6-му стрелковому корпусам — с юга на Брусилов и Попельню.
5-й кавалерийский корпус генерал-майора Ф. М. Камкова, наносивший основной удар на юго-запад, перед войной состоял из 3-й и 14-й кавалерийских дивизий РККА. Указанные кавдивизии были сильными как по составу, так и по численности личного состава (штат военного времени — около 9 тысяч человек), а также по оснащению (в штате 64 танка БТ, дивизионная, полковая зенитная артиллерия)[9].