С 24 июня 1941 года заработал совет по эвакуации УССР, благодаря деятельности которого удалось эвакуировать в тыл 3500000 граждан, множество важных предприятий, около 6300000 голов скота.

26 июня командование Юго-Западного фронта получило приказ Ставки занять оборонительные рубежи на старой границе. 19 и 16 армии Юго-Западного фронта срочно перебросили в Белоруссию, намереваясь спасти Западный фронт, который находился в очень тяжелом положении. Командование фронта занялось организацией отхода армий и подготовки к 9 июля оборонительной линии на укрепленных районах старой границы.

2 июля немецкие и румынские войска развернули наступление на могилев-подольском направлении против 9 армии Южного фронта. Группа армий «Юг» продолжала наносить основные удары в сторону Житомира и Киева, Проскурова и Винницы. 1—9 июля немецко-фашистским войскам после напряженных боев удалось захватить укрепрайоны первой линии: Шепетовского, Изяславского, Проскуровского, Староконстантиновского, а также Новоград-Волынского второй линии. К 9 июля войска Юго-Западного фронта отступил на рубеж: Коростенский укрепрайон, восточнее Бердичева и Житомира, Остропольский, Летичевский, Каменец-Подольский укрепрайоны. Основные части правого фланга Южного фронта обороняли Каменец-Подольский и Могилев-Подольский, Кишинев. Соединения левого фланга 9 армия с Дунайской военной флотилией оборонялись по рекам Прут и Дунай.

Наступающие немецкие войска завладели стратегической инициативой, неприятельская авиация завоевала господство в воздухе. После приграничного сражения войскам Юго-Западного фронта пришлось отступить на 250—300 километров. Советские войска, обладая количественным и качественным преимуществом, не смогли остановить агрессию, нанести поражение вражеским ударным группировкам, развернуть наступление на территории противника. Войскам Юго-Западного фронта после поражения пришлось отступить из западных областей Украины. 11 июля передовые немецкие части прорвались к предместьям Киева. В битве за Западную Украину Красная Армия потеряла убитыми более 172000 военнослужащих, до 70000 получили ранения. Потери военной техники составили 4381 танк, 5806 артиллерийских систем, 1218 самолетов. Однако враг не смог окружить и уничтожить основные силы Юго-Западного фронта. Задачи плана «Барбаросса», поставленные перед немецкой группой армий «Юг», во многом не были выполнены. План молниеносной войны против Советского Союза терпел крах.

5 армия Юго-Западного фронта, активно контратакуя, отступала к коростеньскому укрепрайону. 6 армия сражалась за Бердичев. 12 и 26 армии вели напряженные бои в районе Винницы. 9 и 18 армии Южного фронта сражались на левом берегу Днестра.

Немецкая 1 танковая группа оказалась скованной контратаками 5 и 6 армий на житомирско-киевском направлении. Постепенная концентрация неприятельских пехотных дивизий создавала опасность охвата соединений центра и левого крыла Юго-Западного фронта, защищавших рубеж в районе Бердичева и Летичева.

Для укрепления обороны Юго-Западного направления Ставка ВГК собрала значительные силы южнее Киева, которые в середине июля были переданы командованию 26 армии, часть соединений которой переподчинили 12 армии. К этому моменту на Украине 86 советских дивизий противостояли 72 немецким, 1500 советских танков против 410 немецких, 750 самолетов против 1150. Советские дивизий после больших потерь сохранили не более 50 процентов от штатной численности. В них теперь числилось 600000 военнослужащих, в то время как немецкая группировка насчитывала 1070000 человек. После отступления войска фронта в середине июля располагали 9200 орудиями и минометами, а у неприятеля было 16500 артиллерийских систем. Большая часть танков оказалась в соединениях Южного фронта.