Утром 5 марта в наступление перешли основные силы фронта. Артиллерийский огонь неприятеля оказался недостаточно мощным. Вместо того чтобы обстреливать позиции советских войск, орудия, захваченные с помощью конно-миномётного десанта, действовали против обороняющихся. В результате на некоторых участках появилось преимущество нашей артиллерии. Это создало благоприятные условия для взятия обороны неприятеля. С севера и юго-востока к Умани на соединение с передовыми отрядами начали продвигаться части общевойсковых и танковых армий. Удар на Ново-Украинку явился вторым по значимости направлением наступления 2-го Украинского фронта.
5 марта войска 3-го Украинского фронта осуществили боевые действия, в результате которых оказались скрытно введены в тыл противника конно-миномётные подразделения. Они производили подрывные операции, захватывали артиллерийские орудия неприятеля и овладели городом Новый Буг. После подъезда механизированных частей к Новому Бугу кавалерийские дивизии при поддержке танков были направлены на юг с целью отрезать пути отхода, окружить и уничтожить группировку неприятеля.
Из воспоминаний командующего конно-механизированной группой 3-го Украинского фронта:
«6 марта с плацдармов на реке Ингулец началось наступление 3-го Украинского фронта под командованием генерала армии Р. Я. Малиновского. Войдя в прорыв, конно-механизированная группа – главные подвижные войска фронта (4-й гвардейский Сталинградский механизированный и 4-й гвардейский Кубанский кавалерийский корпуса) – на одном дыхании совершила рывок к Новому Бугу и уже 8 марта овладела им. 6-я немецкая армия генерала Холлидта из группы армий «А» оказалась рассечённой на две части.
На посадку шёл самолёт командующего войсками фронта. Генерал армии легко спрыгнул с крыла, показывая молодцевато упругость мышц. Он с тёплой улыбкой принял мой рапорт, сказал весьма приятные слова поздравления по поводу только что проведённой рейдовой операции и, дотронувшись до плеча, как бы раздумывая, произнёс:
– Чтобы успешно осуществить идею мощного удара с фронта, необходим был взрыв изнутри, но его-то нам и не хватало. Конно-механизированная группа в этой операции произвела такой взрыв. Готовьтесь, Исса Александрович, мы запустим такую же «мину» на Одесском направлении» (Плиев И. А. Дорогами войны. – М.: Книга, 1985. С. 5, 12).
Дальше события стали развиваться не по плану. Некоторые подразделения неприятеля оказались между двух огней: нашими отрядами в тылу и основными силами. Оставшись без связи со штабами, противник решил, что советские войска каким-то образом совершили манёвр, направленный на окружение. Это, конечно, было ошибочно. У конно-миномётного десанта не хватило бы сил организовать мощную линию обороны. Вместо того чтобы попытаться уничтожить наши передовые отряды, зашедшие в тыл, неприятель, не зная, что происходит на самом деле, начал отступать. Видимо, учитывая сдачу позиций на многих участках фронта групп армий «Юг» и «А», командование противника начало теперь повсеместный отвод своих войск ввиду угрозы окружения. Отступление стало принимать стремительный характер, похожий на бегство. Это и явилось неожиданным сюрпризом.
Из воспоминаний командующего группой армии «Юг»:
«Когда 4 марта я побывал на передовой у Шепетовки, положение действовавшего там 59-го корпуса уже было весьма серьёзным. Противник вклинился за наш фронт по обе стороны от него и намеревался взять его в капкан охватом с востока и запада. Чтобы ликвидировать эту опасность, корпус пришлось отвести… Тем не менее противник продолжал попытки окружить корпус, преследуя его в направлении Проскурова.
В начале марта он также начал наступление на левом фланге 8-й армии, причём за две недели он сумел восполнить потери, нанесённые ему во время удара нашего танкового корпуса при освобождении войск из Черкасского котла. Как только мы отвели с этого участка два корпуса, чтобы перебросить их за левый фланг группы армий, противник начал наступление в направлении Умани. Бросив для прорыва не менее двадцати стрелковых дивизий, противник смог разгромить 7-й корпус, и 9 марта он уже стоял у врат города.
В районе действий группы армий «А» (6-я армия) противник также продолжил наступление и осуществил прорыв в направлении Николаева в устье Буга.
Поэтому в тот момент группа армий должна была отдать приоритет задаче выиграть время и приложить все усилия – даже ценой дальнейшего оставления территории – для того, чтобы суметь сохранить боеспособность её соединений до тех пор, пока распутица не вынудит противника остановить наступление» (Манштейн Э., Утерянные победы. – М.: Центрполиграф, 2021. С. 536—538).