По решению командующего Южным фронтом генерал-полковника Ф. И. Толбухина главный удар наносился войсками 5-й ударной, 2-й гвардейской и 28-й армий в центре фронта на участке шириной 25 км[171].
Оперативное построение войск фронта предусматривалось в один эшелон. Резерв командующего фронтом состоял из 4-го гвардейского механизированного, 4-го гвардейского кавалерийского корпусов и трех стрелковых дивизий.
13 августа командующий поставил ударной группировке следующие задачи:
5-й ударной армии, действовавшей в полосе Верх. Нагольчик, Куйбышево, предстояло нанести главный удар на своем левом фланге на участке южная окраина Дмитриевки, Куйбышевское (5 км севернее Куйбышево) шириной 10 км и наступать в общем направлении на Кутейниково. Она должна была к исходу пятого дня наступления выйти на рубеж Кутейниково, Платоновский (7 км юго-западнее Кутейниково) на глубину 55–60 км[172]. Армия имела в своем составе девять стрелковых дивизий, истребительно-противотанковую артиллерийскую бригаду, танковую бригаду и части усиления. На участке прорыва в первом эшелоне находились четыре и во втором — две стрелковые дивизии.
2-й гвардейской армии предстояло действовать южнее Куйбышево в полосе шириной 9 км, прорвать здесь оборону противника и, наступая в западном направлении, к исходу пятого дня операции выйти на рубеж р. Кальмиус (65–70 км к западу от р. Миус), создав тем самым угрозу флангового удара с юга по противнику в центральной части Донбасса. Армия имела шесть стрелковых дивизий, механизированный корпус и части усиления. Оперативное построение армии было в два эшелона.
28-я армия, находившаяся на левом фланге ударной группировки фронта, получила задачу прорвать оборону противника в полосе своего наступления шириной 2,5 км и ударом на юго-запад в направлении Анастасиевка, Федоровка, взаимодействуя с частями 2-й гвардейской армии, свернуть боевые порядки противника, противостоявшего 44-й армии. В последующем армия должна была выйти своим передовым отрядом к побережью Азовского моря и Миусского лимана и во взаимодействии с кавалерийскими соединениями окружить и уничтожить таганрогскую группировку врага. Армия имела пять стрелковых дивизий, танковую бригаду, истребительно-противотанковый артиллерийский полк, гвардейский минометный полк и строила свой боевой порядок в три эшелона — в первом эшелоне — одна, во втором — две и в третьем — две стрелковые дивизии. В резерве командующего армией находилась танковая бригада.
4-й гвардейский механизированный корпус предполагалось ввести в прорыв в первый день операции на направлении главного удара 5-й ударной армии с задачей— наступать на Колпаковку, Донецко-Амвросиевку и не допустить занятия противником рубежа по западному берегу р. Крынка.
4-й гвардейский кавалерийский корпус должен был с вечера третьего дня операции войти в прорыв и решительным наступлением на юго-запад отрезать пути отхода противнику в западном направлении и во взаимодействии с 28-й армией окружить и уничтожить вражескую группировку в районе Таганрога[173].
На правом крыле фронта в полосе шириной 65 км действовала 51-я армия, а на левом крыле занимала оборонительный рубеж шириной 64 км 44-я армия. Обе эти армии должны были активными действиями сковать находившегося перед ними противника.
На направлении главного удара наше командование обеспечило значительное превосходство над противником: по живой силе в 4 раза, по количеству орудий в 5, а минометов в 5,5 раза и по количеству танков в 6,4 раза. На участке предполагаемого прорыва протяженностью 25 км по фронту было сосредоточено 23 стрелковые дивизии.
Советские воины напряженно готовились к выполнению боевой задачи. Подготовка к наступлению началась в первых числах августа, сразу после июльских боев. Особенно большой размах она получила в частях 5-й ударной армии. Тщательной разведкой и наблюдением уточнялась огневая система противника. С командным составом была произведена подробная рекогносцировка в полосе предстоящих действий. На основе материалов рекогносцировки и опыта июльских боев был составлен план сражения, организовано взаимодействие между родами войск. Особенно много предстояло сделать артиллеристам, которые должны были мощным огнем своих орудий расчистить путь пехоте и танкам через миусские укрепления. От них требовалось в короткие сроки скрытно от противника вывести большое количество артиллерии на новые огневые позиции, развернуть огромную сеть наблюдательных пунктов, выявить цели, которые необходимо подавить и разрушить, уничтожить огневые точки еще до начала артиллерийской подготовки и т. д.