К началу января 1919 года части, вторгшиеся в Украину, составляли 23–26 тысяч штыков и сабель и лишь на одну треть были укомплектованы из украинцев-повстанцев (с 4 января 1919 года стали красноармейцами, подчинялись только распоряжениям Л. Троцкого), а на две трети — из бойцов Красной Армии, подданных России, оказывающих интернациональную помощь.
К началу 1919 года советские стратеги расценивали общую мощь петлюровской армии в 48 тысяч бойцов, причем на границах с Россией петлюровцев насчитывалось всего до 17 тысяч солдат при 20 орудиях. В действительности (на 1 января 1919 г.) под рукой Петлюры было около 56 тысяч бойцов, из которых 1/3 состояла из небоеспособных крестьянских отрядов и вновь мобилизованных запасных. В Киеве и его окрестностях стояли: Сечевая дивизия (4 тысячи бойцов), Днепровская дивизия (4 тысячи бойцов), Черноморская дивизия (2 тысячи бойцов), запасные и прочие части (8 тысяч бойцов). На Херсонщине и Подолии находилось до 14 тысяч бойцов, на Волыни — 8 тысяч бойцов. В районе Харьковщины и Полтавщины стояли части Болбочана — 11 тысяч бойцов. На Черниговщине — 5 тысяч бойцов, в районе Екатеринослав — Александровск — 1,5 тысячи бойцов. В приграничных с Россией городах стояли мизерные гарнизоны: в Харькове — около 2 тысяч петлюровцев, в Сумах — 600, в Кролевце — 600, в Чугуеве — 500 штыков…
В ответ на вторжение 31 декабря 1918 года премьер УНР В. Чеховский отправил в Москву ноту протеста против продвижения в глубь Украины с российской территории целых дивизий. В ноте требовалось немедленно отозвать эти войска из Украины. Однако Москва хранила полное молчание. На новую ноту от 3 января 1919 года Киев также не дождался ответа. За эти дни красные уже успели глубоко вклиниться в оборону петлюровцев. Большевики захватили Харьков, и вскоре туда переехало новое советское правительство Украины. Захват Харькова был нетрадиционным. Большевикам удалось поднять восстание в городе и убедить Совет немецких солдат (немецкий гарнизон города насчитывал более 5 тысяч человек) выступить против петлюровцев, которые якобы со злым умыслом не дают немецким солдатам возможности эвакуироваться в Германию.
Антонов-Овсеенко в записке главкому Вацетису сообщал план: «…немцы берутся задерживать украинские войска, заняв совместно с нами вокзал…» И действительно, в ночь с 1 на 2 января в Харькове вспыхнуло восстание, большевистские отряды совместно с немецкими солдатами заняли вокзал. Немецкие солдаты передали большевикам часть оружия, попытались арестовать полковника Болбочана и его штаб. В последний момент Болбочану удалось скрыться из Харькова, но он был вынужден выполнить ультиматум немцев — в течение суток вывести все войска УНР из Харькова на расстояние в 25 км от города. Утром 3 января 1919 года в опустевший Харьков торжественно вошли войска Антонова-Овсеенко (5-й полк и отряд анархистки М. Никифоровой). Большевистские восстания 2 января 1919 года произошли также в соседних с Харьковом городках Чугуеве и Изюме. Немецкие части и там впустили в них, по харьковскому сценарию, войска с востока. Большевики обещали немецким солдатам немедленную эвакуацию в Германию при полном вооружении.
Советская группа Беленковича (2,5 тысячи штыков), разгромив немногочисленный петлюровский гарнизон, захватила Сумы. 4 января Главком Вацетис вынужден был подписать приказ о создании Украинского фронта во главе с Антоновым-Овсеенко. Этот фронт с севера (в районе Гомеля) граничил с Западной армией, с юга (начиная от Купянска) — с Южным фронтом. Ближайшей целью фронта уже было продвижение войск на Левобережье Украины, до Днепра, с захватом переправ через Днепр. Первыми боями нового фронта стали бои за стратегическую станцию Люботин (под Харьковом) 5–6 января 1919 года, после которых петлюровцы отошли к Полтаве и Нежину.
Руководство УНР повторило просчеты годичной давности… Командующий Болбочан по прямому проводу требовал от «директоров» дать конкретные указания обороны, объявить войну Советской России, прислать на Левобережье надежные войска для контрнаступления. Но глава Директории Винниченко все еще отказывался начинать широкомасштабные военные акции против войск вторжения… Антагонизм между Петлюрой и Винниченко, их разные подходы к войне, затягивание решений о войне приводили к тому, что командиры петлюровских частей просто не знали, на какую политику ориентироваться при ведении военных операций: пропускать «сквозь себя» советские части, уклоняться от боев или нападать на красных. Для того чтобы ограничить влияние Петлюры в армии, Винниченко решил назначить новым военным министром вместо генерала Осецкого независимого и авторитетного генерала Грекова. Но это назначение ничего не изменило. Популярность Петлюры продолжала расти благодаря его решительным заявлениям о необходимости защищать республику.
Троцкий направляет в Совет обороны России специальную записку, в которой, указывая на опасность десанта Антанты на юге Украины, предположил, что силы Антанты в Причерноморье могут достичь 150 тысяч бойцов и стать главной, враждебной большевикам, силой. Он намечал несколько выходов из ситуации. Первый — соглашение с петлюровцами и объявление захвата Харькова провокацией. Но Троцкий указывал, что Петлюра — слабый и ненадежный союзник, поэтому, по мнению Троцкого, желателен второй план — война против УНР, чтобы «…отодвинуть наш возможный украинско-антантовский фронт на юг, подальше от Москвы… установление нашей линии по левому берегу Днепра и разрушение всех путей и мостов на правом берегу…», считая, что «…овладев железными дорогами, англо-французские войска могут в несколько недель дойти до Днепра, и тогда они нам навяжут невыгодную для нас оборонительную линию». 4 января 1919 года на заседании РВСР было принято решение о создании Украинского фронта во главе с Антоновым-Овсеенко и рассмотрен план Троцкого. Но Сталин и Пятаков требовали отстранить Антонова-Овсеенко от командования и назначить командующим своего сторонника Ворошилова или Рухимовича, причем Пятаков даже пошел на подлог, опубликовав в газетах постановление правительства о назначении Рухимовича главкомом, а Ворошилова — членом Военного совета Украинского фронта.
16 января 1919 года произошли серьезные изменения В элите Советской Украины. На заседании украинского правительства «левый» Г. Пятаков был отстранен от руководства Советской Украиной и заменен «правым» Ф. Сергеевым (Артемом). «Правые» попытались заменить и Антонова-Овсеенко на М. Рухимовича. Однако Москва не стала разбираться, кто лучше, «правые» или «левые», прислав в Украину своего ставленника Христиана Раковского, который уже 24 января 1919 года был избран руководителем правительства Украины, а Антонов-Овсеенко сохранил свою должность…
После получения сведений о падении Харькова Винниченко экстренно созвал совещание всех представителей правительственных партий, на котором было решено в обмен на мир пообещать Москве свободу деятельности большевистской партии в УНР, отказ Директории от переговоров с Антантой, союз армии УНР с Красной Армией в борьбе против белогвардейцев… В тот же день была отослана в Москву новая, уже третья нота и тайные обещания. Но и на эту ноту не пришло своевременного ответа… Только 6 января 1919 года Директория получила ответ из Москвы, однако он не решал никаких проблем. Из Москвы сообщали о том, что войска Советской России вообще не воюют против УНР и советских российских войск (Красной Армии) в Украине нет. Авторы телеграммы утверждали, что военные действия против УНР проводят только повстанческие части, которые подчиняются советскому правительству Украины. В этот же день Винниченко, полностью дезориентированный ответом из Москвы, созвал 6-й съезд УСДРП (правящей партии), на котором главным стал вопрос об отношении к войне. Всех присутствующих на съезде тогда поразило неожиданное выступление Винниченко, который круто изменил свои прежние взгляды и резко выступил против «советофильства».
После смелого решения съезда УСДРП по вопросу о войне Директория отважилась на ультиматум ленинскому СНК (от 9 января). В нем доказывался факт нападения на УНР, а СНК Советской России предлагалось в течение 48 часов честно ответить, «идет война или нет», согласится или нет Советская Россия прекратить военные операции, вывести свои войска с территории УНР и начать мирные переговоры. Директория угрожала, что если до 12 января 1919 года она не получит положительного ответа на этот ультиматум, то будет считать подобное молчание объявлением войны. Под этим решением подписались все члены Директории…