Ни повторная атака, произведенная 19 января после проведенной перегруппировки сил дивизии, ни ввод на ее участке 13‑й танковой бригады из резерва армии успеха не принесли.
20 января дивизия вынуждена была перейти к обороне. Таким образом, в итоге трехдневных напряженных боев задача по обеспечению правого фланга ударной группы 6‑й армии дивизией не была выполнена. Это, несомненно, отразилось на действиях ударной группировки армии.
337‑я стрелковая дивизия под командованием полковника С. М. Бушева начала наступление одновременно с 253‑й стрелковой дивизией. С рассветом ее части подверглись налетам авиации, вслед за которыми последовали контратаки вражеских танков. Неоднократные попытки дивизии прорвать вражескую оборону на рубеже Морозовка, Ольховатка успеха не имели.
Утром следующего дня дивизия продолжила наступление. Энергичным ударом она овладела Жуковкой, а 20 января освободила Гусаровку, Волобуевку и Шуровку. При этом были разгромлены подразделения 131‑го пехотного полка 44‑й дивизии врага. За четыре дня 337‑я стрелковая дивизия продвинулась на глубину до 10 км. Ее части завязали бои за балаклейский плацдарм. Балаклея, как сильный очаг сопротивления немцев, приобретала большое не только тактическое, но и оперативное значение. При дальнейшем продвижении 6‑й армии на запад противник мог использовать балаклейский плацдарм для удара как по флангу, так и по тылам нашей армии.
Наибольшего успеха достигла 411‑я стрелковая дивизия под командованием полковника М. А. Песочина, действующая совместно с 7‑й танковой бригадой. В первые часы боя наступавшие части дивизии подверглись налетам авиации противника. Но, несмотря на это, вражеское сопротивление было сломлено и полки к 18 часам заняли населенный пункт Мосаров Байрак.
С утра 19 января дивизия продолжала наступление в общем направлении на Чепель. К 14 часам ее части овладели опорными пунктами Галинова, Иванчуковка, Ветровка и заняли восточную окраину Чепеля.
Оборона противника на этом направлении была прорвана. Немецкие части 68‑й пехотной дивизии понесли большие потери. Уцелевшие группы гитлеровцев поспешно отходили в юго–западном и западном направлениях. Для преследования их были выделены специальные подвижные отряды.
Противник пытался задержаться в тыловых опорных пунктах, но это ему не удалось. В течение последующих дней дивизия овладела селениями Копанки и Волвенково, а передовые части ворвались в Лозовеньку. Занятие этого рубежа дало возможность двумя полками повести наступление в северо–западном направлении на Петровский, Шевелевку во фланг и тыл частям противника, оборонявшимся перед 337‑й стрелковой дивизией.
Успех на участке 411‑й дивизии был полный. Дивизия рассекла оборону противника и, обходя узлы сопротивления, в середине дня 22 января овладела Шевелевкой и Петровским.
В итоге четырехдневных упорных боев ударная группа 6-и армии на многих участках прорвала на всю глубину вражескую оборону. В результате успешного наступления был обеспечен плацдарм для ввода в прорыв 6‑го кавалерийского корпуса.
393‑я стрелковая дивизия под командованием Героя Советского Союза полковника И. Д. Зиновьева, ведя ожесточенные бои, значительно расширила прорыв в глубину и на флангах, освободила Протопоповку. К утру 22 января ее части продвинулись на 20–28 км и начали преследование разгромленной к тому времени изюмской группировки врага.
На левом фланге армии действовала 270‑я стрелковая дивизия под командованием полковника З. Ю. Кутлина. 18 января ей удалось прорвать вражескую оборону на стыке с 57‑й армией Южного фронта и овладеть поселком Донецкий, затем в течение 19–22 января части дивизии освободили населенные пункты Бурханово, Семеновну, Червонный Шахтер, Грушеваху и продвинулись на 30 км.
Достигнув рубежа Протопоповка, Петровский, Грушеваха, части 393‑й и 270‑й стрелковых дивизий завершили разгром изюмской группировки противника. В результате этих боев наши войска захватили 60 орудий, 21 миномет, 70 пулеметов, 6 бронемашин, 215 автомашин, 71 мотоцикл, 200 лошадей, 3 тыс. снарядов, 150 тыс. винтовочных патронов, 12 тыс. гранат и много другого военного имущества.{34}
Так, на первом этапе операции 6‑я армия генерала М. А. Городнянского выполнила поставленную ей задачу и обеспечила успешные действия на правом фланге ударной группировки Южного фронта. Это способствовало планомерному развитию всей операции. Разгромив части 44‑й и 298‑й пехотных дивизий немцев, армия значительно продвинулась вперед и создала тем самым условия для ввода в прорыв 6‑го кавалерийского корпуса.