Утром 16 декабря после артиллерийской подготовки войска ударных группировок Юго-Западного и Воронежского фронтов перешли в наступление. Как и 19 ноября, в день начала исторического контрнаступления под Сталинградом, стоял туман. Поддерживающая войска авиация не смогла подняться в воздух, эффективность артиллерийского огня также была низкой. Поэтому наступление развивалось в невысоком темпе. Так, 1-я гвардейская армия Юго-Западного фронта (ею командовал генерал В. И. Кузнецов, а генерал Д. Д. Лелюшенко принял 3-ю гвардейскую) и 6-я армия Воронежского фронта за первую половину дня продвинулись вперед всего на 2-3 километра.
Не лучше обстояли дела и в полосе наступления 3-й гвардейской армии. Зябко поеживаясь, Ватутин выслушивал неутешительные доклады командармов. Он был болен, но скрывал свои недуг. Ровным и спокойным голосом отдавал распоряжения.
Вот сейчас дивизии армии, казалось бы, должны пойти вперед. Но... Едва танки 25-го корпуса, водя за собой пехоту, двинулись в атаку, как раздалось несколько мощных взрывов. Пять тридцатьчетверок неподвижно застыли на заснеженном поле. Подорвались на минах? Не может быть Ведь саперы заранее расчистили проходы для танков, обозначили их вешками. Об этом ему, Ватутину доложили.
Полуобернувшись, Н. Ф. Ватутин спросил командующего 1-й гвардейской армией генерала В. И. Кузнецова:
— Почему подрываются танки?
— Понять не могу, товарищ командующий, — ответил Кузнецов. — Что проходы проделывались — это точно. И вешки стоят.
— Может, не была организована охрана проходов и немцы за ночь снова закрыли их?
— Никак нет, проходы охранялись.
— Тогда в чем же дело?
— Выясню, товарищ командующий...
Вскоре Кузнецов доложил:
Немцы ставили мины еще летом, затем осенью, а теперь вот сейчас, зимой. Саперы извлекли и обезвредили те, что были наверху. А мины, скрытые под глубоким снегом, вмерзшие в землю, не обнаружили. Так что и не поймешь, кто виноват.
— Выходит, перед нами многослойное минное поле?
— Так точно.
Случаи действительно невероятный. Что делать? Продолжать наступление? Пехота пройдет: верхний слой мин снят. Да и артиллерию протянуть можно. Но вот танки... А без них... Приказал:
— Танки вернуть на исходные. Стрелковые части тоже. Пока не будут разминированы проходы, вперед ни шагу.
Утром 17 декабря после артиллерийской и авиационной подготовки соединения 1-й гвардейской армии генерала В. И. Кузнецова и 6-й армии генерала Ф. М. Харитонова возобновили наступление. Их поддерживали четыре танковых корпуса.
К исходу дня последовал запрос из Москвы: как развиваются события? Ватутин доложил: 1-я гвардейская и 6-я армии прорвали тактическую оборону противника и продвинулись вперед на 20—30 километров.
Особенно упорное сопротивление противник оказал 18 декабря, но соединения Юго-Западного фронта все же сокрушили его оборону. Итальянские, немецкие дивизии, понеся большие потери, начали откатываться на юг и юго-восток.
В результате трехдневных боев ударные группировки Юго-Западного фронта и действующего вместе с ним Воронежского взломали организованную оборону противника. В полосе 1-й гвардейской и 6-й армий прорыв был расширен до 60 километров по фронту и до 40 километров в глубину. В полосе наступления 3-й гвардейской армии оборона врага была прорвана на фронте в 20 километров. В ходе этих боев советские войска полностью разгромили две немецкие и две итальянские дивизии.
Успешное наступление ударных группировок Юго-Западного и Воронежского фронтов на Среднем Дону вынудило немецко-фашистское командование предпринять срочные меры для усиления своих войск в данном районе, и прежде всего за счет созданной тормосинской группировки. Против ударной группировки Юго-Западного фронта противник спешно выдвинул также 6-ю танковую дивизию, действовавшую до этого на котельниковском направлении.
Сообщение об этом Николай Федорович встретил внешне спокойно. Лишь дольше обычного изучал разостланную на столе карту. Связавшись со Ставкой, Ватутин доложил создавшуюся обстановку и попросил, чтобы в целях улучшения управления войсками 6-ю армию передали в состав его фронта.
Москва ответила согласием. Заканчивая переговоры с Ватутиным, Ставка потребовала повысить темпы наступления, особенно танковых корпусов.
И снова Н. Ф. Ватутин не выпускает из рук трубку. Звонит в войска. Приказывает командующим 6, 1 и 3-й гвардейскими армиями приложить максимум усилий к быстрейшему достижению ранее поставленных целей. Командующий 5-й танковой армией получает приказ всемерно содействовать наступлению войск правого крыла фронта ударами в направлении Тормосин, Нижнечирская.