После артиллерийской подготовки в атаку пошла пехота XI армейского корпуса 6-й армии, вслед за ней в 9.00 повели наступление 16-я и 9-я танковые дивизии. Сравнительно легко и без значительных потерь оборона была прорвана, и, смяв советскую артиллерию, танки вышли на тыловые коммуникации 38-й армии. К вечеру колонны 16-й танковой дивизии находились уже в 40–60 км от первоначальной линии фронта. Фронт обороны 38-й армии оказался разрезан надвое.
В 6.30 13 сентября наступление дивизии было продолжено. Советское командование, осознав грозящую опасность, бросило против нее авиацию. Но немецкие истребители надежно прикрывали продвижение своих наземных войск, и советская авиация в этой ситуации нанести существенный урон танковым колоннам была бессильна. Уже к 14.00 64-й моторизованный полк вышел к южным окраинам г. Лубны. Одновременно под прикрытием дымовой завесы солдаты 16-го саперного батальона захватили мост через р. Сула и, переправившись на противоположный берег, создали плацдарм для дальнейшего наступления в город. К вечеру 16-я танковая дивизия закрепилась в советских окопах по восточному берегу реки фронтом на запад.
Немецкое наступление привело к дезорганизации управления частями 38-й армии. Ее правый командный пункт в районе с. Козельщина и штаб, расположенный в с. Глобино, попали под удары немецких войск и были вынуждены спешно эвакуироваться. Выводом штаба руководил его начальник – генерал-майор В. Н. Символоков. Бывший член Военного совета армии Н. К. Попель в своих послевоенных воспоминаниях утверждал, что «он твердо руководил людьми и вывел штаб без потерь…»[11]. Но это не совсем так, из работников штаба как раз 12 сентября пропали без вести начальник отдела укомплектования интендант 1-го ранга П. Т. Бабаев и некоторые другие командиры.
С 13 сентября начался спешный отвод частей 38-й армии на северо-восток. К вечеру в район с. Решетиловка прорвались остатки штаба армии во главе с генералом В. Н. Символоковым, части 297-й стрелковой и 37-й кавалерийской дивизий. При прорыве у с. Недогарки погиб командир 1059-го полка майор Дудченко. Часть 37-й кавалерийской дивизии совместно с 97-й стрелковой дивизией отошла на правый берег р. Сула и в дальнейшем поступила в подчинение командующего 26-й армией. Им была поставлена задача обороной по западному берегу р. Сула не допустить выхода противника в тыл войскам 26-й армии. В это же время 7-я и 269-я стрелковые дивизии спешно перебрасывались в район Пирятина и Прилук, чтобы, развернувшись на восток, северо-восток и север, прикрыть тыл всего Юго-Западного фронта.
Непосредственно за г. Лубны бои развернулись 14 сентября. Оборону города, по сведениям И. Х. Баграмяна, возглавил бывший командир 6-го корпуса генерал И. И. Алексеев. По сведениям из донесений о безвозвратных потерях фронта, старшим начальником здесь был командир отдельного полка связи фронта полковник М. К. Перепелкин[12].
В течение двух предшествующих