30 января нанесением вспомогательного удара 3-го Украинского фронта на Кривой Рог. Чтобы отвлечь силы противника с направления главного удара, операция началась наступлением 37-й армии (генерал-лейтенант М. Н. Шарохин) и 6-й армии (генерал-лейтенант И. Т. Шлемин), действовавших на противоположных флангах 3-го Украинского фронта. На следующий день из района западнее Новониколаевки в общем направлении на Апостолово перешли в наступление войска главной ударной группировки фронта – 46-я (генерал-лейтенант В. В. Глаголев) и 8-я гвардейская (генерал-полковник В. И. Чуйков) армии. Они имели задачу выйти в тыл никопольскому плацдарму противника.
Навстречу им с юго-востока наступали три армии 4-го Украинского фронта – 3-я гвардейская генерала Д. Д. Лелюшенко, 5-я ударная генерала В. Д. Цветаева и 28-я генерал-лейтенанта А. А. Гречкина. Наступление сухопутных войск поддерживали 8-я и 17-я воздушные армии, которыми командовали генералы Т. Т. Хрюкин и В. А. Судец. Вспомогательный удар 37-й армии в направлении Кривого Рога противник принял за наступление главных сил и ввел в сражение против нее две танковые дивизии. Это значительно облегчило наступление на главном направлении, на что и рассчитывало командование 3-го Украинского фронта.
Оборона противника на направлении главного удара была прорвана в первый же день операции. 1 февраля в прорыв был введен 4-й гвардейский механизированный корпус (генерал-лейтенант Т. И. Танасчишин), который стал быстро продвигаться в южном направлении. Поняв ошибку, командование 6-й немецкой армии перебросило обе танковые дивизии против главной группировки фронта, запоздалые контратаки танковых дивизий противника не смогли остановить наступление советских войск. Преодолевая в условиях распутицы упорное сопротивление врага, они к 5 февраля продвинулись на глубину 45–60 км и овладели крупным железнодорожным узлом Апостолово.
6-я немецкая армия оказалась рассеченной на две части. Ее соединениям, оборонявшимся в районе Марганец, Никополь, угрожало окружение, и противник начал поспешно отводить их на юго-запад вдоль правого берега Днепра.
К исходу 7 февраля 4-й Украинский фронт полностью очистил от вражеских войск никопольский плацдарм и 8 февраля вместе с частями 3-го Украинского фронта освободил город Никополь. Первыми форсировали Днепр и ворвались в город гвардейцы мотострелкового батальона майора Г. М. Надежкина (5-я гвардейская отдельная мотострелковая бригада 3-й гвардейской армии). За храбрость, находчивость и доблестное выполнение боевой задачи при форсировании Днепра и освобождении Никополя майору Г. М. Надежкину и еще пяти бойцам его батальона было присвоено звание Героя Советского Союза.
Однако окружить и уничтожить немецко-фашистские войска на никопольском плацдарме не удалось. Командование группы армий «А» (генерал-фельдмаршал Э. Клейст) вовремя осознало угрозу окружения плацдарма и уже 4 февраля приступило к отводу войск. Переправленные на правый берег Днепра пять дивизий были использованы для укрепления коридора