6 декабря 1941, в рамках проведения стратегического наступления Красной армии под Москвой, началась Елецкая наступательная операция войск правого крыла Юго-Западного фронта, в составе 13-ой армии, командующий генерал-лейтенант Авксентий Михайлович Городнянский, и оперативной группы фронта, командующий генерал-лейтенант Фёдор Яковлевич Костенко.
В состав конно-механизированной оперативной группы Юго-Западного фронта входили 5-й кавалерийский корпус, 1-я гвардейская стрелковая дивизия, 129-я танковая бригада и 34-я мотострелковая бригада, оперативная группа фронта сосредоточивалась Юго-западнее Ельца.
Северо-восточнее Ельца была сформирована ударная группа 13-й армии, в составе кавалерийской дивизии, стрелковой и танковой бригад. 7 декабря оперативная группа фронта генерала Костенко, нанесла удар по 95-й и 45-й пехотным дивизиям 2-й армии генерала Шмидта. Для немецкого командования появление 7 декабря этой группы войск было полной неожиданностью. Силы немецкой армии оказались рассечены на две части. Все это грозило полным окружением немецкой группировки. Настоящий кризис возник в районе Ливен. Соединения оперативной группы Костенко вышли на дорогу Ливны — Елец и перерезали врагу пути отхода на запад. Кавалеристы оперативной группы в боях за населённые пункты Захаровку и Алексеевку разгромили до двух батальонов 95-й немецкой пехотной дивизии. (Гудериан впоследствии писал: «9 декабря противник, развивая успех в районе Ливны, где действовала 2-я немецкая армия, окружил части 95-й пехотной дивизии. В полосе действий моей 2-й Армии 47-й танковый корпус отходил на юго-запад»(
Фронтовая оперативная группа гененерал-лейтенанта Костенко, перерезав дорогу Ливны — Елец, лишила противника путей отхода на запад.( Начальник немецкого Генштаба сухопутный войск Франц Гальдер запишет в дневнике: «Группа армий „Центр“: Противник усилил нажим на участке между Ельцом и Ливнами. Он атакует позиции 2-й танковой дивизии (действуют три новые русские дивизии). в результате отхода нашей 296-й пехотной дивизии образовался разрыв линии фронта.»)
12 декабря 5-й кавалерийский корпус генерала Крюченкина из оперативной группы Костенко выбил врага из населённых пунктов Орево, Россошное и Шатилово. В этот же день кавалеристы разгромили штаб немецкого 34-го армейского корпуса и нанесли серьёзное поражение 2-й немецкой армии. Только за шесть дней (с 6 по 12 декабря) было убито свыше 12 тыс. и взято в плен 300 фашистских солдат и офицеров.
Разгромив основные силы 34-го армейского корпуса и выйдя на рубеж Волово — Хомутово—Ливны — Вышне-Олыпаное, войска правого крыла Юго-Западного фронта решили поставленную перед ними задачу. 16 декабря войска фронта приступили к перегруппировке сил для нового наступления.
Перед войсками 3-й армии стояла задача наступать на Верховье, Новосиль и Мценск
Перед 13-й армией - наступать на Ливны и Русский Брод, где сопротивление противника возросло, в то время как боевой состав 13–й армии значительно уменьшился после проведения Елецкой наступательной операции и переподчинения части войск оперативной группе фронта, под командованием генерала Костенко.
19 декабря к Ливнам подошла советская 148 стрелковая дивизия и завязала кровопролитные бои с 299-й пехотной дивизией немцев. Части оперативной группы генерала Костенко и 13-ой Армии генерала Городнянского вышли на рубеж Любовша – Понизовка –Дутое и далее по восточному берегу реки Кшень.
24 декабря 1941 года 13-я Армия вошла в состав вновь восстановленного Брянского фронта
25 декабря 148-я, 143-я и 132-я стрелковые дивизии освобождают Ливны.
26 очищен от врага Русский Брод, а на следующий день – войсками 3-ей Армии - Новосиль.
Войска 13 армии вместе с группой генерала Костенко за 10 дней наступательных боев, последовавших за Елецкой наступательной операцией, уничтожили несколько тысяч солдат и офицеров противника, захватили 557 пленных, 226 орудий, 319 пулеметов, 907 автомашин и много др. военного имущества.
За 24 дня наши войска продвинулись от Ельца на запад более чем на 100км., очистили 8000 км.кв. территории Орловской области от немцев, освободили 400 населенных пунктов. Частично особождены: Новодеревеньковский, Ливенский, Никольский и Должанский, Краснозоренский районы. Таким образом, задуманное как сравнительно локальное наступление войск 13-й армии и частично 3-й армии, успешно завершилось освобождением трети орловской области в ее границах на начало 42 г.
Однако усилия советских войск, направленные на овладение районом Орла были парированы противником - немецкое командование, сориентировалось в обстановке и определило самый уязвимый участок фронта – правый фланг группы армий «Центр». Немцами были предприняты самые энергичные меры, чтобы создать прочную оборону по берегам рек Оки и Зуши до Новосиля.