Регулярных полков в составе сил Антонова-Овсеенко действительно имелось немного. Тогда командующий фронтом сделал ставку на формирование надежных крупных партизанских отрядов с опытными, преданными советской власти командирами. Такими отрядами командовали В. Н. Боженко, Н. Г. Крапивянский, Н. А. Руднев, Н. А. Щорс и другие. События развивались быстро. 1-я Советская Украинская дивизия, нанеся поражение петлюровцам, освобождает Чернигов и Бахмач. Владимир Александрович, прибыв в родной Чернигов, приветствовал там командира дивизии Локотоша и его бойцов.
Симон Петлюра сумел оправиться от удара и собраться с силами. Он объявляет о формировании пяти армейских корпусов. 16 января Украинская директория объявляет войну Советской России. Но командование Украинского фронта опережает противника в начале наступления, главными силами идя на Киев. Петлюровцы, понеся большие потери, сочли за благо оставить город без боя. 6 февраля в Киев вступают два советских полка – Богунский Николая Щорса и Таращинский В. Н. Боженко.
Штаб Украинского фронта продолжал находиться в Харькове. Антонову-Овсеенко директивно ставится задача – поддержать Южный фронт и до конца разгромить петлюровцев. Наступление возобновляется: на острие атакующего удара ставится дивизия Щорса. В марте занимаются Винница и Жмеринка.
Войска фронта вышли в пределы Правобережной Украины, к Северной Таврии и степным районам Приазовья. Они были развернуты в полосе около одной тысячи километров от правого берега реки Припяти до Гуляй-Поля и состояли из 1-й и 2-й Украинских, 1-й Заднепровской советских дивизий, двух бригад и нескольких отдельных полков. К середине февраля силы фронта насчитывали 43,6 тысячи штыков и 3,5 тысячи сабель при 124 орудиях и 606 пулеметов.
Наступательная операция заканчивается к 1 апреля выходом красных войск на берега пограничного Днестра. Главнокомандующий Республики И. И. Вацетис докладывал председателю Совнаркома: «Успех превзошел всякие ожидания».
Развивая успех, войска Украинского фронта врываются в Крым. Перекоп и Сиваш брала дивизия Петра Дыбенко, бывшего председателя Центробалта и народного комиссара по морским делам, соратника Владимира Александровича по Октябрю 17-го года в Петрограде.
Встал вопрос о создании советского правительства Крыма. Но командующему Украинским фронтом пришлось заняться другим делом. 6 апреля советские войска взяли Одессу. Под городом впервые красные взяли в качестве трофеев танки: один из них был отправлен в Москву в качестве подарка председателю Совнаркома.
Вскоре мятеж подняла бригада атамана Н. А. Григорьева, участвовавшая в боях за Одессу. Захватив в городе богатые трофеи, Григорьев отвел бригаду «на отдых» в Александрию. Перед этим командующий Украинским фронтом в штабном вагоне имел разговор с глазу на глаз с бывшим петлюровцем.
Перед этим с фронта были сняты все боеспособные части, которые перебросили в Донбасс для удержания каменноугольного бассейна от перешедшей в наступление Добровольческой армии генерал-лейтенанта А. И. Деникина и донских белоказаков. В Донбасс отправилось до 50 тысяч штыков, 4 тысячи сабель (5 кавалерийских полков), артиллерия, броневые части.
В тылу «разложилась» бригада Нестора Махно: она, уйдя с фронта, «открыла» его для белых. Неблагонадежность махновцев Антонов-Овсеенко определил еще тогда, когда посетил их столицу Гуляй-Поле, где, как командующий фронтов, провел смотр местным запасным частям.
Теперь возникла серьезная опасность соединения Григорьева с Махно. Активизировались петлюровцы. В это время пришло распоряжение РВСР расформировать Украинский фронт и передать часть его войск Западному фронту, а часть – Южному фронту. Это было требование Л. Д. Троцкого. Картина Гражданской войны в России резко менялась.
Антонов-Овсеенко сложил с себя полномочия командующего войсками Украинского фронта на основании постановления Совета обороны Советской Украины от 11 мая 1919 года. Но главнокомандующим всеми ее вооруженными силами он еще оставался, и периодически вмешивался в оперативные распоряжения войскам.
Бывший командующий Украинским фронтом «без работы» долго не остался. В августе 1919 года он назначается уполномоченным ВЦИК и ЦК РСДРП(б) по продразверстке. Должность не связывала его с руководством войсками.
Возможно, на такое назначение вчерашнего командующего фронтом повлиял «суровый выговор» из Москвы за то, «что вопреки обещаниям и несмотря на многократные настояния, ровно ничего серьезного для освобождения Донбасса не сделано». Под выговором стояли три подписи, в том числе В. И. Ульянова (Ленина) и И. В. Сталина. Более того, ему угрожали партийным судом.