Победа была достигнута дорогой ценой: 102 957 чел. убитыми, 324 995 – ранеными, гигантские материальные потери. Немцы потеряли 321 000 чел. убитыми, ранеными и пленными.

Начался второй этап битвы за Днепр – Нижнеднепровская операция (по 20 декабря) войск Степного (2-го Украинского), Юго-Западного (3-го Украинского), и Южного (4-го Украинского) фронтов. В рамках этой операции проведены: Мелитопольская, Запорожская, Пятихатская, Знаменская и Днепропетровская фронтовые наступательные операции.

Нижнеднепровская стратегическая операция началась в низовьях Днепра и по реке Молочной, где перешли в наступление войска Южного (с 20 октября – 4-го Украинского) фронта генерала армии Ф. И. Толбухина, начав тем самым Мелитопольскую операцию, а в районе Кременчуга войска Степного (с 20 октября – 2-го Украинского) фронта генерала армии И. С. Конева начали Кременчугскую операцию по ликвидации удерживаемого противником огромного плацдарма. Начало Мелитопольской операции было неудачным, к 30 сентября удалось вклиниться в оборону противника всего на 2–5 км. Пришлось срочно приостановить наступление для спешной перегруппировки войск. А вот войска Степного фронта форсировали Днепр еще на нескольких участках и захватили новые плацдармы.

15 октября Степной фронт начал Пятихатскую операцию, нанося удар от Днепра в направлении Пятихатки – Кривой Рог и к 22 октября вышел на подступы к Кривому Рогу, продвинувшись на 100 км. В середине октября 3-й Украинский фронт в ходе Запорожской операции разгромил и уничтожил запорожский плацдарм противника, 23 октября начал Днепропетровскую операцию и через два дня освободил Днепропетровск и Днепродзержинск. Над левым флангом 1-й немецкой танковой армии нависла угроза глубокого охвата. Спешно перебросив туда свои резервы и силы с других участков, командующий группой армий «Юг» Манштейн отбросил войска 2-го Украинского фронта от Кривого Рога на 10–20 км и навязал упорные встречные бои. Аналогично развивались события на 3-м Украинском фронте после освобождения Днепропетровска, а также на никопольском плацдарме, который оборонялся немцами с исключительным упорством.

Однако перенос тяжести сражения под Кривой Рог был блестяще использован командованием 4-го Украинского фронта. Возобновив наступление, 9 октября советские войска уже к концу этого дня прорвали немецкий фронт, танковые и кавалерийские корпуса были введены в прорыв. Хотя противник спешно перебросил сюда из Крыма и с Тамани до 9 дивизий, их разрозненный ввод в бой не принес успеха. 23 октября был освобожден Мелитополь, началось массовое преследование противника. 30 октября освобожден Геническ и занято побережье Сиваша, 1 ноября прорван Турецкий вал и прорван Перекопский перешеек, 5 ноября форсирован Сиваш. Также к исходу 5 ноября войска фронта вышли к низовьям Днепра и полностью очистили его восточный берег в своей полосе. В ходе Мелитопольской операции разгромлены полностью 8 и частично 12 дивизий противника, очищена от противника вся Северная Таврия.

Продолжая активные боевые действия, в ноябре-декабре 1943 года войска 2-го Украинского фронта провели Знаменскую операцию и значительно расширили плацдарм в своей полосе, полностью очистив от противника западный берег Днепра на всем протяжении фронта. Однако новые попытки овладеть Кривым Рогом опять были провалены. На 3-м Украинском фронте под Днепропетровском и на никопольском плацдарме немцы отбили советское наступление, нанеся чувствительный урон советским войскам. В итоге в конце декабря было решено остановить действия всех участвующих в операции фронтов для подготовки решительного наступления на Правобережной Украине.