В последующие дни бои в полосе наступления войск Степного фронта носили крайне ожесточенный и упорный характер. Противник прилагал максимальные усилия к тому, чтобы остановить наступление и сохранить в своих руках Харьков. Гитлер требовал от командования группы армий «Юг» «при всех обстоятельствах удержать город». Противник цепко держался за подготовленные оборонительные рубежи. Генерал Конев в этих условиях особое внимание уделил организации огневого поражения противника, что обеспечило в итоге последовательный прорыв войсками двух последних оборонительных рубежей. К исходу 11 августа соединения 53, 69 и 7-й гвардейской армий вышли к внешнему харьковскому обводу, проходившему в 8-14 км от города.
Кульминационным пунктом Белгородско-Харьковской операции для войск Степного фронта стал штурм Харькова — крупнейшего промышленного и административного центра Украины. На подступах к нему противник создал сильные рубежи обороны, а вокруг города — укрепленный обвод с развитой системой опорных пунктов. Город был приспособлен также к обороне. Все это предопределяло крайне ожесточенный характер борьбы. Это прекрасно понимал командующий фронтом.
«Мы начали тщательно готовиться… Вместе с командующим артиллерией фронта, танкистами, авиаторами… изучали наиболее выгодные подступы к городу… прикидывали, откуда и какими силами лучше нанести удар. Оценивая местность, характер укреплений противника, намечали маневр своими войсками, место, где целесообразно сосредоточить главную ударную силу артиллерии, где удобнее нанести танковый удар, куда нацелить авиацию… Требовалось учесть все положительное и отрицательное, найти верный ключ к успеху… я, наконец, пришел к окончательному решению: наиболее выгодным направлением для нанесения главного удара является северо-западное, где находится 53-я армия… Здесь наилучшие подступы к городу, лес, командные высоты, с которых хорошо просматривается весь Харьков»[41].
Напряженность обстановки нарастала. К исходу 22 августа 5-я гвардейская танковая и 53-я армии охватили Харьков с юго-запада и запада, а 7-я гвардейская армия продолжала сжимать кольцо с востока и юго-востока. В распоряжении противника, который к этому времени подвел из резерва две дивизии, оставались лишь железная и шоссейная дороги, идущие из Харькова на юг.
О проблемах, вставших в эти завершающие часы сражения за Харьков перед командованием Степного фронта, писал в своих воспоминаниях И. С. Конев: «Можно было, конечно, бросить силы, достаточные для того, чтобы перерезать этот коридор, окружить врага в городе и там его добивать… Уничтожение такой крупной группировки в укрепленном городе потребовало бы много времени и жертв. Могло быть и второе решение — штурмовать город, выбить из него противника и довершить разгром остатков вражеских соединений за городом. Мы знали, что у немецкого командования уже не было надежд на длительное удержание города, так как в это время весь германский фронт трещал по швам»[42]. Бесперспективность дальнейшей борьбы за город, опасность окружения харьковской группировки были настолько очевидны, что единственным шансом на ее спасение от полного истребления было быстрое отступление на юг. Во второй половине дня 22 августа немецкое командование было вынуждено начать отход из района Харькова. Чтобы не дать врагу возможности вывести из-под ударов свои войска и не допустить полного разрушения города, командующий войсками Степного фронта генерал Конев отдал приказ о ночном штурме Харькова.
Всю ночь на 23 августа в городе шли уличные бои. Войска фронта умело обходили опорные пункты врага, просачивались в его гарнизоны с тыла. Шаг за шагом советские воины очищали Харьков от захватчиков. К 11 часам 23 августа Харьков был освобожден. Часть группировки, оборонявшей город, была уничтожена. Остатки ее отступили. Москва вновь салютовала русским воинам.
Освобождением Харькова и Харьковского промышленного района завершилось контрнаступление Красной Армии на белгородско-харьковском направлении. Войска Воронежского и Степного фронтов разгромили здесь до 15 дивизий противника, продвинулись в глубину на 140 километров, расширив полосу наступления до 300 километров. Воронежский и Степной фронты нависли над всем южным крылом фронта противника, заняв выгодное положение для освобождения Левобережной Украины и важнейшего промышленного центра страны — Донбасса.