1943年11月3日，一個陰沉而多雨的早晨，紅軍2000門火炮、500門火箭炮突然轟鳴，在柳捷日登陸場彙集成了火海風暴！雖然不良的能見度限制了紅軍使用重炮，炮擊依然給德軍造成了很大損失。上午10時20分起，天氣趨於好轉，蘇第2空軍集團軍也開始出擊，全天出動1150架次。
隨後，蘇第60、38集團軍，由第5近衛坦克軍部分坦克配合著進攻。第38集團軍很快擊潰了德軍一線步兵，並繼續深入發展。
此時，道路已被雨水浸爛，卻未能妨礙蘇軍攻擊部隊沿著河岸穿過茂密的林區。遭到進攻的霍特孤注一擲，很快把全部預備隊——第7、8裝甲師以及增援來的第20裝甲步兵師投入反擊，卻無法阻止紅軍當天突入其縱深5～12公里。
斯大林對當天的戰果並不滿意，因為瓦圖京還沒有突破防禦全縱深。就在這天，斯大林和安東諾夫致電瓦圖京，要求加快速度：“多拖延一天，都對敵人有利。因為他們可以利用有利的道路調來援兵。”斯大林還規定了期限：11月5日切斷基輔—科羅斯堅鐵路；11月5—6日佔領基輔。
