Війська Воронезького фронту у ході Сумсько-Прилуцької операції складались з 27, 38, 40, 47, 52 армій, 4, 5, 6 гвардійських армій, 1 танкової та 3 гвардійської танкової армій, 4 гвардійського танкового і 1 гвардійського кавалерійського корпусів. У ході бойових дій частина з’єднань перерозподілялася між Воронезьким, Центральним та Степовим фронтами. Також у бої вступали частини Резерву Верховного Головнокомандування. Повітряну підтримку фронту здійснювали підрозділи 2 Повітряної армії.

На південному крилі Воронезького фронту наступали 4, 5 і 6 Гвардійські армії. 5 Гв.А була лівофланговою і взаємодіяла з військами Степового фронту, а з 6 вересня перейшла у його підпорядкування. Північніше за них діяли війська 27^-ої армії. З’єднання 27^-ої А робили удар з Охтирки у напрямку Шишаки та північної лінії оборони Полтави.

52 армія розвивала наступ у напрямі Зінькова з виходом до берегів Псла одночасно з арміями що діяли північніше.

47 армія мала форсувати Псел, розгромити війська противника у районі Гадяча та звільнити місто.

Правим флангом Воронезького фронту була 38 армія, що взаємодіяла з 60^-ою армією Центрального фронту. У ході наступу війська 38 А звільнили Суми, Недригайлів, Ромни, а пізніше разом з військами 40^-ої армії – Прилуки.

У проміжку між 38 та 47 арміями розгортала свої дії 40^-а армія під командуванням генерал-лейтенанта Москаленка Кирила Семеновича.

Успіх майбутнього наступу закладався ще у ході попередньої Бєлгородсько-Харківської операції. Війська фронту контратакували противника під час його атак у напрямі Богодухова. У результаті – утворився виступ від Сум до Охтирки вздовж Псла.

Із західної частини виступу розвивала свої дії 38 армія, з південного – 47 А. На вістрі виступу – 40 армія. Саме з цього місця розпочалося визволення Гадяччини та інших територій.

Сорокова армія наступала північніше Гадяча за напрямом Лебедин – Лохвиця – Пирятин, визволяючи населені пункти півдня Сумщини і півночі Полтавщини. Наступ 40^-ої армії почався 2 вересня з форсування Псла після артилерійської підготовки. На лівому крилі частинам 47 стрілецького корпусу у районі сіл Мартинівка – Веприк фашисти вчинили запеклий опір. Веприк тричі переходив від німецьких військ до радянських і навпаки. Північніше війська просувалися швидше. До 6 вересня підрозділи 40^-ої А форсували річку Грунь.