В разработку предстоящей операции Николай Федорович постарался вложить всю свою душу. Впрочем, так было и раньше. Но здесь сбылась его давняя мечта: используя танковые и механизированные соединения, провести масштабную операцию на окружение. Тем более что для этого были все возможности. Ватутин создал группировку в составе 40-й армии генерал-лейтенанта Ф. Ф. Жмаченко, 27-й армии генерал-лейтенанта С. Г. Трофименко и 6-й танковой армии генерал-лейтенанта танковых войск А. Г. Кравченко. Кроме того, Ставка передала в состав фронта 47-ю общевойсковую и 2-ю танковую армии, а также механизированный и кавалерийский корпуса. Также фронт получил значительное количество танков Т-34.
Как свидетельствуют документы, всего к участию в разгроме Корсунь-Шевченковской группировки противника привлекалось 27 стрелковых дивизий, 4 танковые, 1 механизированный и 1 кавалерийский корпуса. В составе этой группировки было 370 танков и самоходно-артиллерийских установок. Что касается немцев, то в районе Корсунь-Шевченковского выступа находилось 9 пехотных, 1 танковая и 1 моторизованная дивизии, входившие в состав 1-й танковой и 8-й армий немецких войск. В количественном отношении советские войска превосходили противника по пехоте в 1,7 раза, по орудиям и миномётам — в 2,4 раза, по танкам и самоходно-артиллерийским установкам — в 2,6 раза.
Операция началась 24 января ударом 2-го Украинского фронта в общем направлении на Звенигородку. Фронт Ватутина пошел в наступление на сутки позже — так предусматривал план наступления. Немцы оказывали упорное сопротивление, отбиваясь контратаками, но так и не смогли отразить мощные удары двух фронтов. 28 января клещи советских войск сомкнулись у Звенигородки.
В «котле» оказались более десяти немецких соединений. Гитлер пытался подбодрить своих солдат и генералов. В телеграмме, которую он направил командующему окруженными войсками генералу артиллерии Вильгельму Штеммерманну, фюрер не скупился на обещания: «Можете положиться на меня как на каменную стену. Вы будете освобождены из “котла”. А пока держитесь». Радиограмму примерно такого же содержания направил в «котел» и командующий 1-й танковой армией генерал танковых войск Ганс Валентин Хубе: «Я вас выручу».
Однако положение гитлеровцев все больше усугублялось. Во избежание напрасного кровопролития представитель Ставки маршал Жуков и командующие фронтами Ватутин и Конев, посовещавшись, приняли решение направить немецкому командованию ультиматум. В документе, который они подписали, были предложены следующие условия капитуляции:
«1. Все окружённые немецкие войска во главе с вами и с вашими штабами немедленно прекращают боевые действия.
2. Вы передаёте нам весь личный состав, оружие, всё боевое снаряжение и транспортные средства, а также всю технику неповрежденной.
3. Мы гарантируем всем офицерам и солдатам, прекратившим сопротивление, жизнь и безопасность, а после окончания войны возвращение в Германию или в любую другую страну по личному желанию военнопленных.
4. Всему личному составу сдавшихся частей будут сохранены военная форма, знаки различия и ордена, личная собственность и ценности, а старшему офицерскому составу, кроме того, будет сохранено и личное оружие.
5. Всем раненым и больным будет оказана медицинская помощь.
6. Всем сдавшимся офицерам, унтер-офицерам и солдатам будет обеспечено немедленное питание.
7. Ваш ответ ожидается к 11.00 9 февраля 1944 г. по московскому времени в письменной форме через ваших личных представителей, которым надлежит ехать легковой машиной с белым флагом по дороге, идущей от Корсунь-Шевченковского через Стеблев на Хировка.
8. Ваш представитель будет встречен уполномоченным русским офицером в районе восточной окраины Хировка 9 февраля 1944 г. в 11 час. 00 мин. по московскому времени.
9. Если вы отклоните наше предложение сложить оружие, то войска Красной Армии и Военно-Воздушного флота начнут действовать по уничтожению окружённых ваших войск, и ответственность за их уничтожение понесете вы».
Для передачи немецкому командованию ультиматума Ватутин назначил парламентёром офицера разведотдела штаба фронта подполковника А. П. Савельева, переводчиком лейтенанта А. В. Смирнова и сигналистом рядового А. Р. Кузнецова. Николай Федорович лично проинструктировал группу Савельева о том, как каждый парламентёр должен вести себя во время встречи с немцами, как следует исполнить процедуру вручения пакетов с ультиматумом командирам XXXXII и XI армейских корпусов противника.
Восьмого февраля в 11 часов парламентёры перешли линию фронта. Однако немцы, похоже, русских не ждали. Как только они прошли 30—40 шагов, с немецкой стороны раздалась пулемётная очередь. Приходилось надеяться только на белый флаг. Остановились, помахали. Сигналист проиграл на трубе сигнал «Внимание». Прошли ещё шагов двадцать. Вновь — очередь. Пули буквально просвистели рядом. Пренебрегая опасностью, парламентёры все-таки вышли на то место, где их встретила группа немцев. Савельеву и его спутникам завязали глаза и отвезли в штаб. Там приняли ультиматум и сказали, что окончательный ответ будет дан в установленное время.
— Я уточнил у немецкой стороны, каким способом будет дан ответ: как сказано в ультиматуме или другим способом, — докладывал по возвращении Ватутину подполковник Савельев.
— И что же немцы решили? — спросил Николай Федорович.
— Сказали, что ответят, как написано в ультиматуме.
На следующий день к 12 часам из штаба Штеммерманна сообщили, что немецкая сторона отклоняет ультиматум советского командования. Как потом стало известно, Гитлер потребовал любой ценой удерживать позиции, заверив, что в ближайшее время подойдут резервы и окружение будет деблокировано. Бои закипели с новой силой. Атаки, словно морские волны, накатывались одна за другой. С отчаянием обречённых немцы пытались перерубить стальной обруч окружения, чтобы соединиться с пробивавшейся к ним подмогой в составе пяти танковых дивизий, включая танковую дивизию СС «Лейбштандарт Адольф Гитлер». Манштейн не терял надежды вызволить окруженцев. В ночь на 12 февраля находившихся в «котле» и пробивавшихся к ним отделяло расстояние всего в 12 километров.
Обстановка для советских войск на тот момент сложилась архисложная. Что для танков 12 километров? Достаточно одного броска. Однако преодолеть эти считаные километры немцам не удалось. В результате принятых Ватутиным мер противник был остановлен.
Но Ставка располагала прямо противоположными данными о происходивших под Корсунь-Шевченковским событиях. Среди ночи представителя Ставки маршала Жукова поднял с постели звонок из Москвы. Жуков в те дни тяжело болел гриппом. Сталин раздраженным тоном спросил:
— Известно вам, товарищ Жуков, что противник прорвал фронт Ватутина и выходит из окружения в районе Корсунь-Шевченковского?
— Нет, неизвестно. Думаю, что это не соответствует действительности, — ответил Жуков.
Как вспоминал впоследствии Жуков, Сталин, не стесняясь в выражениях, выругал и его, и Ватутина. И тут же сказал, откуда у него такие сведения: