W listopadzie 1919 przeszła do natarcia, zajmując Czernihów (listopad) i Kijów (grudzień) i w połowie stycznia 1920 wyszła na rubież Winnica, na południe od Białej Cerkwi, Znamianki, Piatichatka.
Następnie Armia brała udział w wojnie polsko-bolszewickiej; prowadząc walki w rejonach miast Mozyrz, Owrucz, Korosteń, Biełokorowiczi wycofała się za Dniepr. pozostawiając Kijów (kwiecień — maj 1920). Brała udział w operacjach Frontu Południowo-Zachodniego: Kijowskiej (26 maja–17 czerwca 1920) (forsowanie Dniepru, zajęcie miast Kijów i Korosteń), Rowieńskiej (28 czerwca — 11 lipca 1920) (zajęcie Sarny), Lwowskiej (23 lipca–20 sierpnia 1920) (forsowanie Styru i Stochodu, zajęcie Kowla, natarcie na Chełm). Ponosząc olbrzymie straty w sierpniu i wrześniu 1920 Armia wycofała się na wschód i przeszła do obrony. W listopadzie 1920 prowadziła walki przeciwko ugrupowaniom Petlury i Stanisława Bułak-Bałachowicza.
Armia była odznaczona Orderem Czerwonego Sztandaru.
Rozkazem przewodniczącego Rewolucyjnej Rady Wojskowej Republiki Nr 2660/532 z 3 grudnia 1920 utworzono dowództwo Sił Zbrojnych Ukrainy i Krymu, składających się z wojsk Kijowskiego Okręgu Wojskowego, dowództwa Ukraińskiej Armii Zapasowej i Charkowskiego Okręgu Wojskowego.