Гитлеровцы, основные силы которых были скованы контрударами 5-й и 6-й армий, не могли сосредоточить свои усилия для прорыва киевских укреплений и ограничивались разведывательными боями, нащупывая слабые места в обороне. Встретив сильное сопротивление в районе Житомирского шоссе и понеся чувствительные потери, враг нанес удар несколько южнее, пытаясь захватить мост через Ирпень у Белогородки. В ночь на 13 июля около двух танковых батальонов противника подошли к реке Ирпень у села Гореничи и пытались переправиться на восточный берег, по встреченные массированным огнем красноармейских частей, они вынуждены были отказаться от своего намерения.
Удерживая рубеж, части, оборонявшие подступы к Киеву выдвигали на западный берег реки Ирпень сильные отряды боевого охранения, предпринимали частые атаки крупными разведывательными отрядами на сосредоточившиеся части противника. Боевые действия разведывательных групп против передовых отрядов противника не прекращались и ночью. Это не давало гитлеровцам возможности сосредоточиться и подготовиться к форсированию реки и к атаке первой линии обороны советских войск.
Гитлеровцы на многих участках предпринимали попытки форсировать реку. 13 июля они на протяжении трех часов бомбили передний край укрепленного района и позиции артиллерии в районе Романовка — Бслогородка и несколько раз безуспешно пытались форсировать Ирпень. 14 июля фашистские танки и мотопехота атаковали мост ни Житомирском шоссе, но боевое охранение, отойдя на восточный берет мост взорвало. Все попытки противника 14 и 15 июля навести здесь переправы были безуспешными. Наконец, высадив крупную десантную группу в районе сел Забирья и Жорновки, фашисты форсировали реку Ирпень и заняли на ее восточном берегу ряд сел Васильковского района (Жорновка, Забирье, Звонковое, Перевоз).
Эту группу контратаковал 3-й стрелковый батальон 640-го стрелкового полка 147-й стрелковой дивизии, поддержанный 2-й батареей 344-го гаубичного артиллерийского полка. Советские воины навязали врагу рукопашный бой, и гитлеровцы бежали, оставив раненых, много вооружения, боеприпасов и продовольствия.
Убедившись в невозможности прорвать укрепленную полосу в центральном секторе Киевского укрепленного района, гитлеровское командование решило обойти город с двух сторон, чтобы севернее и южнее выйти к Днепру, форсировать его и, окружив Киев, взять город или ударом с востока или длительной осадой. Высвободившиеся подвижные соединения своих войск гитлеровцы намеревались использовать для удара от Житомира на Белую Церковь, овладев которой наступать дальше на юг в направлении Умани, чтобы выйти в тыл советским 6-й и 12-й армиям.
Советское командование приняло меры к тому, чтобы не дать противнику возможности обойти Киев с севера и юга на ближних подступах к городу.
Сосредоточив войска севернее и южнее Киева, командование Юго-Западного фронта решило предпринять фланговые удары двумя группировками своих частей для того, чтобы отрезать сосредоточившиеся у Киевского укрепленного района силы врага и разгромить их. Силами 27-го стрелкового корпуса предвиделось нанести удар из района Мадии — Бородянка в направлении на Радомышль — Брусилов, а 26-й армии под командованием генерала Ф. Я. Костенко — из района южнее Киева и севернее Черкасс на Белую Церковь, Фастов, Попельню, Брусилов.
Первыми 15 июля начали наступление войска 27-го стрелкового корпуса. Переданная из состава 5-й армии в подчинение корпуса 87-я стрелковая дивизия, успешно развивая наступление, к исходу дня 16 июля овладела Радомышлем, а к 19 июля продвинулась на юг от Малина на 35—40 километров. Командование корпуса поставило перед дивизией задачу: удерживая Радомышль сильным отрядом, создать главную группировку на правом фланге и, уничтожив противника в районе Сухарки, Гарбаров, продолжать наступление в направлении Царевка — Кочеров, чтобы перерезать здесь шоссейную дорогу Житомир — Киев. 28-я горнострелковая дивизия, наступая левее, к этому же времени вышла в район Раевки, Боровки. Ей было приказано нанести главный удар на Небелицу и к утру 20 июля овладеть местечком Брусилов. Части 171-й стрелковой дивизии наносили удар на Ульяновку, Ситники, чтобы прочно овладеть шоссе Житомир — Киев на участке Небелица, Заваловка,
Большую помощь войскам 5-й армии оказывали бронепоезда киевских ополченцев и 4-й дивизии НКВД. На участке Киев — Малин действовали бронепоезда: армейские под командованием майора Панькова и лейтенанта Ананьева, бронепоезд 56-го полка НКВД под командованием старшего лейтенанта П. К. Ищеико и два бронепоезда киевских ополченцев — «Литер А» под командованием А. С. Тихохода и «Литер Б» под командованием Л. В. Василевского. Поддержанные бронепоездами части Красной Армии оказывали упорное сопротивление противнику, которому приходилось огромными потерями расплачиваться за каждый метр занятой территории.
Упорной и активной обороной войска 5-й армии и 27-го стрелкового корпуса не только сорвали намерение немецко-фашистского командования обойти Киев с северо-запада, но и постоянной угрозой флангу и тылу ударной группировки противника не позволяли ему сосредоточить силы для захвата Киева с запада. Темпы продвижения гитлеровцев на коростенском направлении были очень замедлены,— лишь 7 августа им удалось захватить Коростень. Здесь они были задержаны до 22—25 августа.
Столь же активно действовала и 26-я армия, не позволяя врагу обойти Киев с юга. Ее контрудар по войскам противника начался 19 июля. В районе Фастова, Белой Церкви и Таращи развернулись ожесточенные бои. Так, в районе Фастова около 8 дней шли жаркие стычки на подступах к городу и 3 дня — на его окраинах.
Фашистские танки подошли к Фастову 16 июля. Советские воины мужественно отражали их атаки. Только 20 июля гитлеровцам, бросившим сюда 60 танков, удалось после упорного боя окружить город.
31 июля немецко-фашистские войска продолжали вести наступление в двух направлениях: вдоль шоссе Васильков — Киев, стремясь выйти к рубежам южного сектора обороны на участке от Белогородкн до Мрыг, и в направлении на Канев, пытаясь сломить сопротивление 26-й армии и, форсировав Днепр в этом районе, обойти Киев с юго-востока.
1 августа, сосредоточив на узком участке фронта в районе Белогородки, Юровки, Лесников, Мрыг четыре пехотных дивизии, четыре отдельных полка артиллерии, много минометных частей, большое количество танков и самолетов, гитлеровцы в 14 часов начали наступать на район Виты-Почтовой в направлении Юровка — Гатное — Жуляны. Одновременно противник наносил удар из района Иванковичи — Ходо-ссвка в направлении Лесники — Хотив — Пирогов Мышеловка.
В течение ночи с 1 на 2 августа гитлеровцы вели разведку боем и сосредоточивали пехоту и артиллерию в районе Гореничи, Горбовичи. Бобрица, севернее Глевахи и южнее Мрыг. Днем 2 августа противник атаковал позиции 147-й стрелковой дивизии и 4-го полка НКВД, понеся большие потери, успеха не добился.
На рассвете 4 августа гитлеровцы возобновили атаки переднего края южного сектора обороны города. И вновь их встретил отпор. Курсанты 1-го Киевского артиллерийского училища и артиллеристы 344-го гаубичного артиллерийского полка, занявшие позиции в районе Хотив, Чабаны, обрушили на противника сильный артиллерийский огонь. Чувствительные удары врагу наносили бронепоезда киевских ополченцев, замаскированные в районе станции Тарасовка,