После окончания Орловской операции, завершившейся разгромом группировки противника, войска Брянского фронта во главе с командующим генералом армии М.М. Поповым вышли к заранее подготовленным противником оборонительным рубежам восточнее Брянска и Навли. Несмотря на то что войска фронта за время проведенного наступления понесли значительные потери, перед ними была поставлена задача – не снижая напора, разгромить войска 9‐й армии группы армий «Центр», форсировать Десну северо-западнее и южнее Брянска, овладеть плацдармом на западном берегу в излучине реки и далее развивать удар на Гомель. Результатом операции также должно было стать освобождение Брянского промышленного района.

Для достижения этих целей командование разработало план, согласно которому 50‐я армия должна была нанести фланговый удар из района северо-западнее Кирова (в полосе Западного фронта) в южном направлении и во взаимодействии с 3‐й армией уничтожить кировскую группировку противника, не допустив ее отхода за Десну. Согласно замыслу командования, после того, как противник ослабит оборону в восточной части брянских лесов, в наступление должны были перейти 3‐я и 11‐я армии. Также предусматривались действия 63‐й и части сил 11‐й гвардейской армии на левом крыле фронта в общем направлении на Локоть.

Выполнение этих планов началось 1 сентября 1943 года. Войска фронта были не вполне готовы к проведению операции. После предшествующего наступления они нуждались в пополнениях, тылы их отстали, ощущалась нехватка боеприпасов и горючего. Войска, расположенные на левом крыле фронта, перешли в наступление раньше войск правого крыла. Лишь 7 сентября, когда все внимание противника было сосредоточено на противодействии наступлению советских войск на левого фланге, нанесла удар 50‐я армия, которая прорвала немецкую оборону, вклинилась в глубину расположения немецких войск на 70 км и захватила плацдарм на западном берегу Десны. Немецкому командованию пришлось отвести войска, находящиеся перед фронтом 3‐й и 11‐й армий, в результате чего создались благоприятные условия для наступления последних.

17 сентября войска 11‐й армии во взаимодействии с партизанскими соединениями освободили города Брянск и Бежица. 20 сентября началось преследование отступающего противника во всей полосе наступления. Широко применялась авиация, которая наносила бомбовые и штурмовые удары по отходящим колоннам противника, бомбила его переправы на Десне. Войска 50‐й армии, вступив на территорию Белоруссии, 26 сентября освободили Хотимск.

Задача дальнейшего преследования отступающих немецких войск была поставлена перед конно-механизированной группой, созданной из кавалерийских и танковых корпусов и частей усиления. Группу возглавил заместитель командующего фронтом генерал-лейтенант М.И. Казаков. Продвинувшись на 150–200 км, войска Брянского фронта вышли 1–3 октября на рубеж реки Сож, форсировали ее и захватили плацдарм на правом берегу, тем самым создав предпосылки для дальнейшего наступления на гомельском направлении.

В проведении Брянской операции наряду с армейскими частями принимали активное участие партизанские соединения и отряды. В результате Брянской операции были освобождены Брянский промышленный район и часть Белоруссии.