Ватутин с нетерпением ждал первых докладов с поля боя. И вот они начали поступать. Неутешительные. Командующий 5-й танковой армией генерал П. Л. Романенко доложил: пехота и танки за первые два часа наступления вклинились в оборону противника всего на 2—3 километра.
— Румынские части мы смяли легко, — докладывал Романенко. — Но за ними оказались немецкие. Они непрестанно контратакуют нас.
— Ваше решение? — спросил Ватутин.
— Прошу ввести в бой дополнительно хотя бы еще один танковый корпус, товарищ командующий.
Короткое раздумье. Командарм-5 просит дополнительный корпус. Такая возможность существует, наготове стоят два танковых корпуса. Но по плану они предназначены для развития успеха 5-й танковой армии. Успех же пока у Романенко минимальный. Но в то же время важен запев. Каков запев, говорят в народе, такова будет и песня. К тому же, как докладывает Романенко, гитлеровцы на направлении удара его армии не только обороняются, но и непрерывно контратакуют. Отсюда вывод: сил у них здесь хватает не только для прочной обороны. Значит, нужно бить не растопыренной пятерней, а всем кулаком.
— Разрешаю ввести в бой не один, а два корпуса: 1-й и 26-й, — говорит Ватутин. — И энергичнее, энергичнее. Жду от вас сообщения о прорыве тактической обороны противника.
Через час Романенко доложил: противник смят. Тактический прорыв на участке завершен.
Успешно действовали 26-й и 4-й танковые корпуса, которыми командовали генералы А. Г. Родин и А. Г. Кравченко. В первый день наступления эти соединения продвинулись вперед на 25—30 километров.
На участке, где наступала ударная группировка 65-й армии Донского фронта, соединения генерала П. И. Батова вначале довольно легко заняли две первые линии вражеских траншей. Однако решающие бои развернулись за находящиеся позади этих траншей меловые высоты, превращенные противником в сильные опорные пункты. Подступы к ним прикрывались сплошными минными полями, многорядными проволочными заграждениями.
Дивизии Батова в конце концов сломили сопротивление врага и к 16 часам заняли группу высот в районе Мело-Клетской. Всего же к концу дня соединения 65-й армии продвинулись вперед лишь на 5 километров, не прорвав полностью даже первую полосу вражеской обороны.
Войска ударной группировки Юго-Западного фронта к исходу первого дня наступления, прорвав на двух участках (юго-западнее Серафимовича и в районе Клетской) оборону 3-й румынской армии, вышли на оперативный простор. 2-й и 4-й румынские корпуса были полностью разгромлены, а их остатки вместе с 6-м армейским корпусом, находившимся в районе Распопинской, охвачены с флангов.
Командование группы армий «Б», пытаясь остановить или хотя бы замедлить продвижение войск Ватутина вперед, начало срочно перегруппировывать силы 6-й армии. Вечером 19 ноября командующий группой армий «Б» генерал Вейхс направил генералу Паулюсу приказ немедленно прекратить все наступательные действия его армии. Вейхс потребовал выделить из состава 6-й армии два моторизованных соединения, одну пехотную дивизию и вспомогательное моторизованное соединение, усилить их противотанковыми средствами и подчинить эти силы штабу 14-го танкового корпуса с последующим сосредоточением их поэшелонно за левым флангом 6-й армии. С утра 20 ноября эти соединения должны были нанести удар по наступающей группировке Юго-Западного фронта в северо-западном и западном направлениях.
20 ноября сопротивление противника во всей полосе наступления войск Юго-Западного фронта заметно возросло. Немецким и румынским частям и соединениям в ряде мест удалось втянуть основные силы наступающей группировки фронта в затяжные бои. Но Н. Ф. Ватутин предвидел, что такое может случиться, и заранее принял соответствующие контрмеры. В частности, еще с вечера 19 ноября, получив от синоптиков благоприятную метеосводку на следующий день, он тут же связался со Ставкой, попросил хотя бы временно, на день-два, переподчинить ему в дополнение к уже имеющимся 2-й и 17-й воздушным армиям еще и 16-ю воздушную армию.
С утра 20 ноября командующий фронтом бросил на обозначившиеся опасные направления всю штурмовую авиацию трех воздушных армий. Одновременно в прорыв были введены 8-й и 3-й гвардейский кавалерийские корпуса генералов М. Д. Борисова и И. А. Плиева. Решительными действиями эти соединения начали закреплять успех танковых корпусов и расширять фронт наступления.