Целью было отражение наступления немецкой армии на киевском направлении.
В истории Красной Армии множество славных и героических побед времён Великой Отечественной войны. Столько, что они перевесят все европейские армии вместе взятые. Но были и тяжёлые поражения. Одним из таких и завершилась операция по обороне Киева.
В составе немецкой группы армий «Юг» было 40 дивизий, из них 10 танковых и моторизованных. По числу пехоты и артиллерии и пехоты неприятель превосходил силы 5-ой, 6-ой, 12-ой, 26-ой армий (всего 44 дивизии) в 2 раза, по числу самолётов - в 1,5 раза. При этом Юго-Западный военный фронт был включен весь Киевский военный округ — самый крупный в СССР. Гитлер считал взятие Киева и захват Украины в целом главной стратегической задачей лета 1941 года. Взятие Донбасса должно было обеспечить немецкую армию необходимыми ресурсами и открыть дорогу к Москве.
После падения Минска Киев целиком мобилизовался. 200 тысяч горожан ушли в армию, почти 160 тысяч киевлян каждый день рыли противотанковые рвы, в том числе женщины, дети и пожилые люди. Собирали бутылки для коктейлей Молотова. Началась эвакуация предприятий, вместе с ними на восток отправилась чуть ли не половина города.
Взять город с ходу немцам не удалось. 7-8 июля в районе реки Ирпень 5-я и 6-я армии смогли удачно контратаковать противника. После перегруппировки, немцы пошли в атаку на северо-западе, но Коростенский укрперайон выдержал удар противника. Строили этот мощнейший бастион ещё на случай войны с Польшей. Он включал в себя более двухсот дотов.
К началу 20-х чисел июля 26-ая армия провела несколько успешных контрударов, и смогла вытеснить немецкую 1-ю танковую дивизию Клейста к рубежу Белая Церковь — Фастов. Контратаки показали, что немцев можно побеждать, это подняло дух 5-й армии (командующий - генерал-майор М.И. Потапов, близкий друг Г.К. Жукова), отступавшей от самой западной границы, а теперь застрявшей, как кость в горле у Вермахта. Советская пресса была весьма оптимистично настроена по поводу начавшегося сражения. За боями внимательнейшим образом следили в Англии и США. Стало ясно, что планы Гитлера провести военный парад в Киеве 8 августа сорваны. Немецким командованием был отдан приказ о временном прекращении наступления на Киев.
Однако затем у советской армии начались настоящие проблемы к югу от Киева. В районе реки Умань немцам удалось окружить и разбить части отступавших 6-й и 12-й армий. На севере, правда, 5-й армии снова удалось отбить атаку противника, а 26-я армия в контратаке смогла овладеть городом Богуслав. На этом контратакующие успехи советской армии закончились. Учитывая обстановку к северу от Киева, немецкое командование подтянуло к местам боёв 2-ю полевую и 2-ю танковую дивизии группы армии «Центр» Гудериана. Возникла угроза их проникновения в тыл Юго-Западного фронта. Брянский фронт, которому было поручено, предотвратить это, с задачей не справился. 6-я немецкая армия форсировала Днепр к северу от Киева и сомкнулась со 2-й полевой армией. В киевском котле к 1 сентября оказались около 500 тысяч советских солдат.
И.В.Сталин был крайне недоволен неудачами под Киевом, 13 сентября герой гражданской войны, маршал С.М. Будённый, был снят с должности командующего войск западного направления — за предложения оставить главный город Украины, а на его место был назначен С.К. Тимошенко. Но это не помогло. 19 сентября Ставка Верховного Главнокомандования приняла решение оставить Киев. Через день при попытке прорвать окружение погиб командующий Юго-Западным фронтом, генерал-полковник М.П. Киропонос. 26 сентября Киевская оборонительная операция была окончена.
Взятие Киева стало крупным стратегическим успехом немцев, поскольку СССР потерял всю Левобережную Украину, теперь гитлеровцам открывалась дорога на Донбасс, Харьков, в Приазовье, в Крым. Советский Союз потерял 4 армии и 700 тысяч человек убитыми. Киев, захваченный немцами, был превращён ими в место геноцида советских граждан, прежде всего евреев, которых расстреливали просто по спискам в домовых книгах.
Тем не менее длившаяся 78 дней Киевская оборонительная операция позволила оттянуть крупные силы группы «Центр» на юг, нарушить график немецкого блицкрига и замедлить на 2 месяца наступление на Москву, что дало возможность лучше подготовиться к обороне.
Киев был освобождён от немецко-фашистских захватчиков 6 ноября 1943 года. В 1965 году столица УССР получила почётное звание «Город-герой».