Немецко-фашистская группа армий «Б», на правое крыло которой должен был обрушиться основной удар советских войск, обороняла фронт протяженностью до 1400 километров. Ее левофланговая 2-я армия находилась северо-западнее Воронежа, прикрывая курское направление. Соседняя с ней 2-я венгерская армия стояла в обороне по правому берегу Дона, прикрывая харьковское направление. Далее по Дону, от Новой Калитвы и до станицы Вешенская, на ворошиловградском направлении, располагалась 8-я итальянская армия. Восточнее, от Вешенской и до Клетской, занимала оборону 3-я румынская армия.
Именно на этом участке сосредоточил все свое внимание Ватутин. Румынские части были наименее стойкими. Но Ватутин не рассчитывал на легкий успех. Он хорошо знал, что противник построил оборону на большую глубину, располагал мощными огневыми средствами. Чтобы прорвать ее, нужно было добиться превосходства над ним в силах и средствах. С этой целью командующий к началу наступления сосредоточил на участке прорыва половину стрелковых дивизий фронта, три танковых и два кавалерийских корпуса, около 85 процентов артиллерии РВГК и всю реактивную артиллерию. В результате была создана мощная ударная группировка, которая превосходила противостоящего противника в людях в 2—2,5 раза, а в артиллерии и танках — в 4—5 раз.
По плану, представленному Н. Ф. Ватутиным в Ставку, в состав этой группировки должны были войти 5-я танковая армия генерала П. Л. Романенко и 21-я армия генерала И. М. Чистякова. Переход группировки в наступление намечался с плацдармов в районах Серафимовича и Клетской. Здесь она должна была прорвать оборону 3-й румынской армии и, развивая наступление в общем направлении на Калач, к исходу третьего дня операции соединиться с войсками (ударной группировкой) Сталинградского фронта. 1-й гвардейской армии генерала Д. Д. Лелюшенко предстояло нанести удар в юго-западном направлении. После выхода ее частей и соединении на рубеж рек Кривая и Чир здесь планировалось создать активно действующий внешний фронт окружения врага.
Прикрытие и поддержка наступающих войск возлагались на 17-ю воздушную армию генерала С. А. Красовского и некоторые соединения 2-й воздушной армии генерала К. Н. Смирнова. В полосе действия войск Юго-Западного фронта планировалось использовать и авиацию дальнего действия.
План операции, разработанный Н. Ф. Ватутиным, был принят без каких-либо изменений.
Для согласования вопросов взаимодействия Ватутин выехал в 17-ю воздушную армию. Путь был неблизким. Дорога, по которой катил «виллис», была разбита грузовиками, артиллерийскими тягачами и танками, поэтому машину сильно трясло.
— Дай-ка мне папиросу, — обратился Ватутин к адъютанту.
— Но вы же не курите, товарищ командующий, — удивился тот.
— Раз прошу, значит, давай. Может, сон удастся прогнать.
— А вы бы, товарищ командующий, на мое место пересели да вздремнули бы, — предложил адъютант. — У меня здесь попросторнее. Пожалуйста, товарищ командующий...
— Спасибо.
Затянувшись, Ватутин тут же закашлялся:
— Не пойму, что люди находят в курении? Гадость какая-то.
— Это без привычки, товарищ командующий, а как втянешься...
Не договорил. В ночи внезапно возник нарастающий гул моторов.
— Никак танки?
Ватутин прислушался:
— Точно. — Приказал водителю: — Прижмись к обочине и остановись.
Ватутин вышел из машины, поднял руку. Идущий во главе колонны танк резко затормозил.
— Чье хозяйство? — спросил Ватутин свесившегося из башенного люка танкиста.
— А ты кто такой будешь? — вместо ответа поинтересовались сверху.
— Ватутин.
Танкист торопливо выбрался из башни, спрыгнул на землю, приложил руку к ребристому шлемофону:
— Командир 45-й танковой бригады 4-го танкового корпуса подполковник Жидков! Виноват, товарищ командующий, не узнал в темноте.
— Нечего извиняться, вы все правильно сделали. Мало ли кто ездит ночью по дорогам да спрашивает. Как матчасть? Отставших машин нет?
— Никак нет.
— Продолжайте марш. И поторапливайтесь.
— Слушаюсь, товарищ командующий!
Когда танки прошли, поехали дальше. Через полчаса наткнулись на колонну артиллерии. Она стояла. Оказалось, что на подъеме через овраг опрокинулся один из тягачей и загородил дорогу. Теперь его пытались поставить на гусеницы.
— Но почему стоит основная колонна? — выслушав рапорт майора, командира артполка, недовольно спросил Ватутин. — Вы что, ситуации не понимаете?! Оставьте пару тягачей, а остальным — вперед! — Прежде чем отпустить стоявшего навытяжку майора, пообещал: — Завтра днем непременно побываю у вас. Посмотрю огневые позиции. Если что не так, спрошу по всей строгости.