Утром 2 февраля войска 3-й танковой и 69-й армий Воронежского фронта и 6-й армии Юго-Западного фронта перешли в наступление. Противник оказывал упорное сопротивление, в результате чего продвижение стрелковых соединений 3-й танковой армии было медленным. После прорыва ими обороны противника в сражение вступили танковые корпуса. 4 февраля стрелковые соединения вышли к Северскому Донцу и с ходу попытались его форсировать. Однако танковая дивизия СС «Адольф Гитлер», подошедшая из Харькова, сорвала эту попытку. 5 февраля осложнилось положение на правом фланге 3-й танковой армии. Части дивизии «Дас Райх», развернувшиеся в районе Белый Колодезь, нанесли контрудар в направлении Ольховатка, Великий Бурлук, где оборонялась 48-я гвардейская стрелковая дивизия. Для парирования этого удара генерал Рыбалко ввел в сражение 184-ю стрелковую дивизию при поддержке 179-й отдельной танковой бригады и 1245-го истребительно-противотанкового артиллерийского полка. В течение четырех дней на правом фланге армии велись упорные бои с контратакующими частями противника. Только 6-й гвардейский кавалерийский корпус сумел выйти к Новой Водолаге, оказавшись на фланге харьковской группировки врага. 9 февраля атаки дивизии «Дас Райх» прекратились, ее части стали отходить на западный берег Северского Донца.
Войска 60-й и 40-й армий начали наступление 3 февраля. Соединения 40-й армии 7 февраля освободили Корочу. В тот же день Верховное Главнокомандование вермахта (ОКХ), оценивая замыслы советского командования, пришло к выводу, что оно на Юго-Западном фронте стремится отрезать и уничтожить группу армий «Дон» ударом во фланг из района Лисичанск, Изюм в общем направлении на юг.
«На Брянском фронте намечается операция 13-й русской армии против южного фланга центральной группы армий, – отмечалось в докладе ОКХ, – где, судя по попытке тактического окружения 55-го армейского корпуса, целью армии является продвижение в направлении Орла, левым крылом – вдоль дороги Курск – Орел, при одновременном опрокидывании южного фланга центральной группы армий. (Переброска сил из района центра Сталинграда.)
B. На Воронежском фронте – широкое прикрытие активными действиями обеих этих операций на запад в находящемся между ними районе Изюм, Харьков, Курск 3-й танковой армией, 40-й и предположительно также 60-й армиями с одновременной целью уничтожения стоящих здесь немецких сил.
При этом выявляются две частичные операции:
Г. Окружение германских дивизий, находящихся в районе Харьков, Белгород, 3-й танковой армией с юга, 40-й армией, предположительно также 60-й армией с северо-востока и севера.
Д. Окружение германских сил в районе Курска с юга, востока и севера предположительно 38-й русской армией, которая одновременно должна быть частично использована для уничтожения отбивающихся германских частей в районе южнее и восточнее Тима»[103].
8 февраля войска 60-й армии освободили Курск. На следующий день соединения 40-й армии заняли Белгород, а 69-й армии – Волчанск. В связи с успешным продвижением фланговых группировок Воронежского фронта над харьковской группировкой противника нависла угроза окружения. В ночь на 10 февраля она оставила рубеж у Северского Донца и начала отходить к Харькову. Используя выгодную обстановку, 3-я танковая армия освободила Печенеги, Чугуев и развивала успех на Харьков. Однако с ходу овладеть городом не удалось, так как на внешнем оборонительном обводе, в районе Рогани (20 км юго-западнее Харькова), противник оказал упорное сопротивление. Гитлер требовал от группы Ланца «во что бы то ни стало удержать Харьков, потеря которого могла отразиться на престиже Германии, как своего рода новый Сталинград». Не ограничившись этим, он 13 февраля издал еще один строгий приказ, в котором приказывал «при всех обстоятельствах удерживать Харьков», что, несомненно, означало и оборону в условиях окружения[104].
Только к исходу 14 февраля части 3-й танковой армии сумели выйти к внутреннему оборонительному обводу Харькова. К этому времени к северо-восточной окраине города подошли соединения 69-й армии.
В полосе наступления 40-й армии противник оказывал слабое сопротивление. С севера к Харькову продвигалась танковая группа (116-я танковая бригада, 59, 60 и 61-й отдельные танковые полки) полковника В.Г. Романова. Одновременно в наступление перешел 5-й гвардейский танковый корпус (20 танков), который прибыл из района Касторное. 13 февраля они освободили Дергачи и Ольшаны, охватив Харьков с северо-запада. Используя успех танковых соединений, стрелковые дивизии 40-й армии подошли к северной и северо-западной окраинам Харькова.
Утром 15 февраля войска 40, 69 и 3-й танковой армий начали штурм Харькова. Город удерживал 2-й танковый корпус СС, имевший 200 танков. На всем фронте завязались ожесточенные бои. Преодолевая яростное сопротивление противника, соединения 3-й танковой и 69-й армий прорвали внутренний обвод и проникли в город, а 5-й гвардейский танковый корпус совместно с 340-й стрелковой дивизией ворвался на его западную окраину. Видя бесперспективность сопротивления и опасаясь окружения, 2-й танковый корпус СС начал отходить в юго-западном направлении. К 12 часам 16 февраля Харьков был полностью очищен от врага.
После освобождения Харькова 3-я танковая и 69-я армии получили задачу наступать на Полтаву, а остальные силы фронта – на запад. К этому времени 3-я танковая армия насчитывала 49 663 человека, 110 танков, 1044 минометов различных калибров, 318 орудий и 189 противотанковых пушек[105]. Войска были сильно переутомлены беспрерывными боями и понесли большие потери: 11,5 тыс. человек убитыми, ранеными, контуженными и пропавшими без вести, 66 орудий, 40 противотанковых пушек и 45 танков[106]. В этой связи генерал Рыбалко докладывал Военному совету Воронежского фронта: «Войска требуют хотя бы суточного, трехсуточного отдыха и приведения себя в порядок, приема пополнения. За эти дни части понесли очень большие потери в людском составе и матчасти, особенно большие потери в командном составе». Ответ командующего фронтом от 19 февраля гласил: «До выхода за р. Коломак на рубеже Константиновка, Артемовка предоставлять войскам дневку не разрешаю. Голиков». В новой шифровке от того же числа подчеркивалось:
«До Киева осталось около 400 км, до разлива рек, приведения в труднопроходимое состояние дорог осталось 25 суток. Крепко учтите это и обеспечьте всеми мерами такие темпы продвижения, чтобы р. Днепр до распутицы была, безусловно, за нами. На основе Ваших расчетов предъявите требования войскам. Используйте гидрометеоотделение Вашего штаба и постоянно держите в курсе метеообстановки войска»[107].
Войска 3-й танковой армии, преодолевая сопротивление арьергардов противника, медленно продвигались на запад, производя в то же время перегруппировку для планировавшегося наступления на Полтаву. Однако к этому времени обстановка резко изменилась. Противник, перейдя 19 февраля в контрнаступление, отбросил войска Юго-Западного фронта к Северскому Донцу. В результате левое крыло Воронежского фронта оказалось неприкрытым. В этой связи 3-й танковой армии было приказано прекратить подготовку к наступлению на Полтаву, после подхода частей 69-й армии передать им занятые рубежи и форсированным маршем занять район Карловка, Красноград. На Южную группу войск (6-й гвардейский кавалерийский корпус, 184, 219 и 350-я стрелковые дивизии, 201-я отдельная танковая бригада), созданную 24 февраля под командованием генерала С.В. Соколова, возлагалась задача по уничтожению противника и овладению рубежом Козачий Майдан, Шляховая, Ленинский Завод.
12-й танковый корпус, преодолевая упорное сопротивление противника, совместно с 25-й гвардейской стрелковой дивизией и частью сил 305-й стрелковой дивизии 69-й армии 25 февраля овладел Валками. 27 февраля танковые корпуса 3-й танковой армии вышли к Варваровке, где встретили упорное сопротивление противника и были остановлены. Тогда было принято решение овладеть Красноградом ударом с востока. 15-й танковый корпус, имея 19 танков, занял Кегичевку, сюда же 28 февраля вышел и 12-й танковый корпус, в котором было 20 танков. Здесь танковые соединения вынуждены были ожидать машины с горючим.
Пока части 3-й танковой армии ждали горючее, ее оперативное предназначение было изменено. Согласно директиве № 30059 Ставки ВГК от 28 февраля она, включая подвижную группу генерала С.В. Соколова, с 22 часов передавалась в состав войск Юго-Западного фронта. Командующему фронтом предписывалось использовать армию и подвижную группу генерала Соколова для нанесения флангового удара по наступающему противнику. Командующему войсками Воронежского фронта до подхода войск из резерва Ставки приказывалось перебросить несколько дивизий с других участков фронта и направить их на подкрепление левого крыла фронта[108].