Для обеспечения наступления привлекались восемь артиллерийских полков, штурмовая инженерная бригада, два полка гвардейских минометов. К району боевых действий подошли главные силы Дунайской военной флотилии. Кроме того, командующий 3-м Украинским фронтом Маршал Советского Союза Ф. И. Толбухин получил указание Ставки для разгрома группировки противника в районе Неготин, Дони Милоновац привлечь две трети авиации фронта, а также 236-ю истребительную и 10-ю гвардейскую штурмовую авиационные дивизии, предназначенные для передачи Народно-освободительной армии Югославии.
В ночь на 29 сентября десантный отряд, сформированный из состава Керченской бригады речных кораблей, подошел к устью реки Тимок и принял на борт бронекатеров автоматчиков из 93-й стрелковой дивизии, которой командовал полковник С. В. Салычев. Общее руководство высадкой десанта в Радуеваце возлагалось на командира бригады Героя Советского Союза капитана 2-го ранга П. И. Державина. Командиром высадки был назначен командир 1-го гвардейского дивизиона бронекатеров капитан-лейтенант С. И. Барботько.
Десантный отряд в 03.00 двинулся вверх по Дунаю и через час достиг пункта высадки. Под прикрытием огня корабельной артиллерии автоматчики внезапно атаковали Радуевад и вскоре овладели им. С рассветом десантники развернули наступление, обходя Неготин с северо-востока. Воспользовавшись успехом десанта и замешательством противника, в наступление перешли главные силы 68-го стрелкового корпуса, которые стали обходить Неготин с севера и юга. Во второй половине дня сопротивление противника усилилось. Перебросив часть сил из района Брза-Паланка, Каменица, германское командование предприняло контратаки, сдерживая продвижение советских войск. Однако, усилив свою неготинскую группировку, противник ослабил нажим на подразделения 75-го стрелкового корпуса, которые вскоре восстановили положение и развернули наступление навстречу частям 68-го стрелкового корпуса.
К полудню 30 сентября части 113-й стрелковой дивизии подошли к окраине Неготина. Командир дивизии полковник Л. Ш. Мухамедьяров решил перед штурмом города уточнить группировку неприятеля и расположение его огневых средств. Разведгруппа 1292-го стрелкового полка во главе с опытным разведчиком Б. М. Носовым скрытно проникла в город, собрала ценные сведения о противнике и, захватив трех пленных, возвратилась в свою часть. Эти сведения помогли артиллеристам и летчикам подавить огневые средства врага.
Неоценимую помощь частям дивизии оказали бойцы и офицеры 1202-го самоходно-артиллерийского полка. В уличных боях за Неготин экипажи самоходных установок сопровождали атакующую пехоту как танки непосредственной поддержки, ведя за собой стрелковые подразделения от одного квартала к другому. К исходу дня части 68-го стрелкового корпуса во взаимодействии с 75-м стрелковым корпусом, Дунайской военной флотилией и 1-м батальоном 9-й бригады 23-й ударной дивизии Народно-освободительной армии Югославии овладели городом Неготин. Корпуса соединили свои фланги и получили возможность развивать наступление совместными усилиями.
Одновременно с боями за Неготин части левофланговой 223-й стрелковой дивизии 68-го стрелкового корпуса форсировали реку Тимок и завязали бои за село Рготина, с овладением которым открывался путь в долину реки Велика Морава. Село Рготина расположено на перекрестке шоссейных дорог, ведущих к Жагубице, Неготину и Заечару. Германское командование, придавая важное значение удержанию Рготины, сосредоточило в нем крупный гарнизон — около 500 человек, четыре штурмовых орудия, два средних танка, несколько бронетранспортеров, значительное количество артиллерии. На перекрестках дорог были сооружены ДЗОТы.
Командир 223-й стрелковой дивизии полковник А. Г. Сагитов решил охватывающими ударами двух полков с севера и юга окружить и уничтожить противника в этом опорном пункте. Успех боя обеспечил командир 1041-го стрелкового полка майор Мехтиев, который сумел в ночь на 1 октября скрытно сосредоточить свои подразделения севернее Рготины. На рассвете два батальона полка с севера и востока ворвались в село и во взаимодействии с другими частями дивизии к исходу дня освободили этот важный узел дорог.
Германское командование после потери Неготина стало отводить свои войска на линию Дони Милановац, Клокочевац, Ябуковац, Заечар. Одновременно в район Заечара оно начало спешно стягивать новые части 1-й и 7-й горнострелковых дивизий, спецдивизии «Бранденбург», готовя контрудар по левому флангу 57-й армии.