В 12.35 танки Шмидт-Отта прошли высоту 204,3, в 12.45 вышли к высоте 208,7 (юго-западнее д. Араповка-Плоское), где вновь вступили в бой с отошедшими сюда танками 116-го танкового батальона, насчитав здесь 8-10 танков [35, F. 129, 263]. Количество участвовавших в наступлении немецких танков боевой группы Шмидт-Отта пока что неизвестно. Штаб 3-го Гв.КК в своей оперативной сводке от 20 мая отметил прорыв к 13.00 на Араповку-Плоское до 15 немецких танков [39, л. 56], однако в журнале боевых действий это количество еще более завышено: 'В 13.30 танковая группа в количестве 28 штук, за ней вторая в 21 штуку без пехоты прошли через боевые порядки 24 и 17 ГвКП. В результате хорошо организованной системы огня атака танков пр-ка отбита. Подбито 8 танков противника. В отражении танков участвовали танки 58 ТБр' [33, л. 30].
В 13.45 немецкие танки с боем прошли высоту 208,7, однако севернее этой высоты были остановлены огнем советских войск из рощи к югу от деревни Араповка-Плоское [35, F. 263]. Это были 58-й мотострелковый и 117-й танковый батальоны, которые все утро провели в резерве командира 5-й Гв.КД в данной роще. Здесь же должен был находиться во 2-м эшелоне 5-й дивизии 17-й гвардейский кавалерийский полк, туда же отступил и 24-й гвардейский кавалерийский полк [33, л. 30; 38, л. 23]. Огнем с места и контратаками танкисты и мотострелки 58-й танковой бригады отбили несколько танковых атак на Араповку-Плоское, однако при этом подверглись артобстрелу и неоднократным авиаударам [31, л. 11].
Из наградного листа на командира танка Т-34 старшину Николая Махонина (117-й ТБ) следует, что для отражения немецких танковых атак из состава 117-го танкового батальона была выделена группа из 5 танков Т-34 во главе с Махониным. В 1-й же контратаке она вывела из строя 6 из 12 атаковавших здесь немецких танков и вышла из боя лишь когда закончился боекомплект, в этой контратаке танк самого Махонина (механик-водитель старший сержант Петр Соннов) уничтожил 1 немецкий танк, крупнокалиберное орудие и батарею ПТО. Пополнившись снарядами за счет неисправных машин, танк Махонина во 2-й контратаке уничтожил еще 2 немецких танка и отбуксировал с поля боя в тыл 3 собственных подбитых танка. Всего танк Махонина участвовал в тот день в 2 контратаках и 2 атаках, но в конечном счете был подбит и был выведен экипажем с поля боя в ремонт [2, лл. 64, 240].
Не выдержав бомбежку, 24-й гвардейский кавалерийский полк в 15 часов в беспорядке отошел к северо-востоку, ослабив оборону у Араповки-Плоское [38, л. 23], однако 58-я танковая бригада и после его отхода оставалась оборонять рощу южнее Араповки-Плоское, к 16.10 немцы все еще наблюдали здесь не менее 30 советских танков, из их числа 3 танка уже были сожжены поддерживавшей немецких танкистов 9-й батареей 128-го артиллерийского полка (23-я ТД) [35, F. 258, 264].
После длительной артавиаподготовки в 17.45 танки боевой группы Шмидт-Отта возобновили атаку рощи к югу от Араповки-Плоское, вечером с боем ею овладели, вышли к югу от нее, где в 20.30 вновь вступили в бой с танками 58-й танковой бригады на юго-западном склоне высоты 219,7 (юго-восточнее д. Араповка-Плоское). Всего к 19.30 немецкая авиаразведка насчитала севернее и северо-восточнее высоты 219,7 примерно 80 советских танков - колоссальная цифра с учетом численности самой 58-й танковой бригады, понесенных ею к тому времени потерь в танках и того обстоятельства, что больше ни одной танковой части 28-й армии в этом районе не было. С 19.00 и до наступления темноты советские танки подвергались ударам пикирующих бомбардировщиков, при этом немцы отметили 4 прямых попаданий бомб в танки [35, F. 130, 259].
С наступлением темноты боевая группа Шмидт-Отта вышла из боя и отошла на южную опушку рощи южнее деревни Араповка-Плоское, и на этом ее боевые действия 20 мая завершились [35, F. 130]. Понесшая большие потери 58-я танковая бригада к исходу дня главными силами отошла на южные скаты безымянной высоты в 1 километре северо-восточнее Араповки-Плоское [31, лл. 11, 15]. Всего к исходу дня по одним данным штаба 3-го гвардейского кавалерийского корпуса в строю в 58-й танковой бригаде оставалось всего 9 танков из 46, еще 13 поврежденных танков было отбуксировано в лес западнее села Избицкое (восточнее с. Терновая), все остальные были потеряны [33, л. 31], по другим данным штаба 3-го Гв.КК в наличии осталось 14 танков, из них в строю всего 6 танков (4 Т-34 и 2 Т-60) [39, л. 59]. Сама 58-я танковая бригада за день 20 мая по собственным данным вывела из строя 35 немецких танков [31, л. 11], в т.ч. 20 танков сожгла и 15 танков подбила [40, л. 715]. Из их числа 4 танка было подбито батареей ПТО [31, л. 11], а 31 танк приписан 116-му танковому батальону [2, л. 174].
Не смотря на провал наступления на Веселое и понесенные большие потери довольно много военнослужащих 58-й танковой бригады было награждено за боевые действия 20 мая 1942 г. Согласно этим наградным листам в 116-м танковом батальоне наиболее отличились:
экипаж танка Т-34 капитана Матвея Кулиша (вероятно, заместитель командира батальона; после гибели командира батальона майора Воробьева возглавил батальон; экипаж в этом бою с 4.00 до 11.00 20 мая уничтожил 6 танков и 1 орудие ПТО) [2, л. 174];
экипаж танка Т-34 ротного старшего лейтенанта Василия Козакова (механик-водитель старший сержант Иван Убейко, командир башни старший сержант Василий Титков, радист старший сержант Юрий Третьяков; во время атаки уничтожил 7 немецких танков, 2 орудия ПТО, до 20 немцев, затем в обороне уничтожил еще 2 танка, не потеряв при этом собственного танка, и вынес из соседних загоревшихся танков 6 раненых танкистов) [2, лл. 157, 167, 248, 251];
механик-водитель танка Т-34 старший сержант Федор Руденко (в составе экипажа во время атаки уничтожил 3 танка, 1 орудие ПТО и до 12 немцев, а уже в обороне уничтожил еще 1 танк, при этом танк Руденко был сожжен термитным снарядом, сам Руденко ранен) [2, л. 225];
старший фельдшер военфельдшер Василий Бондарь (вынес с поля боя 22 раненых, оказал медпомощь 12 раненым бойцам своего батальона и 45 раненым кавалеристам, а также вынес из загоревшегося дома в Араповке-Плоское раненую военврача 3-го ранга Анну Муравьеву и также оказал ей помощь) [2, л. 394];
В 117-м танковом батальоне отличились:
экипаж танка Т-34 комиссара роты младшего политрука Бориса Кукушкина (уничтожил 3 танка, 1 орудие ПТО и более 10 немцев, а также эвакуировал танком с поля боя 2 других своих неисправных танка; сам Кукушкин был тяжело ранен и умер от ран 27 мая) [2, л. 169];
экипаж танка Т-34 взводного лейтенанта Онуфрия Джегура (механик-водитель старший сержант Павел Шаповал, командир башни старший сержант Владимир Захарченко, радист-пулеметчик сержант Николай Кобыльниченко; в 5 своих атаках и при отражении 2 немецких танковых атак уничтожил 3 немецких танка, 1 автомашину, 5 пушек; сам Джегур был трижды ранен в этом бою, а танк подбит и в течение 10 часов оставался в расположении немецких войск, пока не был отремонтирован и выведен в расположение части остававшимся в танке механиком-водителем Шаповалом) [2, лл. 126, 264, 392, 431];
радист танка Т-34 сержант Макар Ермоленко (в составе экипажа уничтожил 5 танков, 75-мм орудие и батарею ПТО) [2, л. 134];