3-й гвардейской армии предстояло преодолеть огромные трудности. Ее войска уже два месяца вели наступательные бои и в результате понесенных потерь были основательно ослаблены. Местность, на которой предстояло действовать нашим танкам, являлась пересеченной и способствовала врагу в организации им засад. Река Северный Донец представляла собой естественное противотанковое препятствие.
Командиры и политорганы, партийные и комсомольские организации направляли все свои усилия на то, чтобы подготовить войска к успешному выполнению боевой задачи. Советские воины, несмотря на огромную физическую усталость, были полны решимости преодолеть все трудности предстоящих боев и освободить от врага родной Донбасс, и в первую очередь один из самых крупных его промышленных и культурных центров — город Ворошиловград.
В 8 часов утра 30 января войска армии после короткой артиллерийской подготовки перешли в наступление. Противник непрерывными контратаками пехоты при поддержке танков и авиации оказывал сопротивление. За первые четыре часа боя стрелковые соединения несколько продвинулись вперед. Однако прорвать вражескую оборону они не смогли. Командующий армией вынужден был ввести в бой 2-й гвардейский и 2-й танковые корпуса.
Части 2-го гвардейского танкового корпуса, которым командовал генерал В. М. Баданов, действовали на * правом фланге армии совместно с 59-й гвардейской стрелковой дивизией. Они получили задачу наступать в направлении Дебальцево.
Танкисты, форсировав Северный Донец, завязали упорные бои с вражескими танками и пехотой на высотах в 10 км к западу от реки. Авиация противника группами по 10–20 самолетов беспрерывно бомбила боевые порядки наших частей. 2-й гвардейский танковый корпус совместно со стрелковыми частями с боями подошел к населенному пункту Ново-Светловка (15 км юго-восточнее Ворошиловграда) и дальше продвинуться не смог.
2-й танковый корпус под командованием генерала А. Ф. Попова, наступая в направлении Макеевки, под прикрытием авиации форсировал Северный Донец и в течение трех дней продвинулся на 30–35 км, перерезал шоссейную дорогу, по которой противник пытался отвести свои войска на северо-запад к Ворошиловграду.
С подходом соединений 14-го гвардейского стрелкового корпуса (14, 50 и 61-я гвардейские стрелковые дивизии) танкисты передали им свой боевой участок, а сами получили приказ совместно с 279-й стрелковой дивизией наступать на южную и юго-западную окраины Ворошиловграда.
К 4 февраля войска 3-й гвардейской армии вышли на подступы к Ворошиловграду. Решив во что бы то ни стало удержать город, враг прикрыл его тремя оборонительными рубежами. Первый из них проходил с севера на юг в 20–30 км восточнее и юго-восточнее Ворошиловграда, второй — примерно на удалении 10–15 км от первого по р. Луганчик (приток Северного Донца) и третий — на окраинах города. Немецко-фашистское командование считало, что подступы к городу надежно оборудованы и прикрыты войсками и что с помощью непрерывно подбрасываемых из глубины резервов ему удастся не только остановить наступление советских войск, но и отбросить их за Северный Донец.
Войскам 3-й гвардейской армии предстояло освободить от врага большой старинный украинский город, один из основных промышленных центров Донбасса, награжденный после гражданской войны (в 1924 г.) орденом Красного Знамени и имеющий богатые революционные традиции. Командующий армией решил силами трех стрелковых дивизий и двух танковых корпусов нанести охватывающий концентрический удар в районе Ворошиловграда, окружить и уничтожить противника и освободить город. С этой целью 59-й гвардейской стрелковой дивизии было приказано наступать на восточную окраину города, увязав свои действия с соседней 58-й гвардейской стрелковой дивизией 1-й гвардейской армии, наступавшей на город с севера; 243-я стрелковая дивизия наносила удар с юго-востока, а 279-я — с юга. Вместе с этими соединениями наступали 2-й гвардейский и 2-й танковые корпуса. Части 14, 61 и 50-й гвардейских стрелковых дивизий обеспечивали действия этих сил с юго-запада. Войска, находившиеся в центре боевого порядка армии (1-й гвардейский механизированный корпус и 266-я стрелковая дивизия), получили задачу развивать наступление на юг, а войска левого фланга армии (60-я гвардейская и 203-я стрелковые дивизии) должны были во взаимодействии с войсками 5-й танковой армии овладеть Каменском и потом наступать на юго-запад.
В ночь на 5 февраля с целью достижения внезапности наши соединения без артиллерийской подготовки возобновили наступление. Части 279-й стрелковой дивизии неожиданно для противника прорвали его оборону и, широко применяя маневр, в первой половине 6 февраля завязали бои в 500–700 м от южной окраины города. К вечеру туда подошли передовые подразделения 2-го танкового корпуса. Однако части 59-й гвардейской, 243-й стрелковых дивизий и 2-го танкового корпуса не смогли поддержать успех 279-й стрелковой дивизии, так как они встретили упорное сопротивление на рубеже р. Луганчик и продолжали вести там напряженные бои. В ночь на 8 февраля до 60 танков и бронетранспортеров и до батальона вражеской пехоты снова захватили ряд населенных пунктов и окончательно перерезали коммуникации частей, действовавших под Ворошиловградом.