Правее 6-й армии наступала 3-я танковая армия Воронежского фронта. Она наносила удар в общем направлении на Харьков. Тесно взаимодействуя с ней, войска 6-й армии успешно продвигались вперед. Подойдя своим правым флангом (350-я дивизия) к Купянску, они в течение 2 и 3 февраля сломили сопротивление противника и освободили город.
На левом фланге части 267-й стрелковой дивизии и 106-й стрелковой бригады подходили к Изюму. Не прекращая наступления, они готовились к штурму города. Командиры и политработники разъясняли личному составу боевую задачу, подтягивали отставшие подразделения, следили за тем, чтобы бойцы своевременно были обеспечены боеприпасами и т. д. Политработники еще раз проверили расстановку партийных и комсомольских сил, учитывая необходимость укрепления коммунистами и комсомольцами специальных подразделений в первую очередь. С этой целью, например, в 844-м стрелковом полку 267-й стрелковой дивизии за счет некоторого сокращения количества коммунистов и комсомольцев в стрелковых подразделениях пополнялись подразделения пулеметные и противотанковых ружей.
Наступление началось одновременно с трех сторон, так как значительная часть города находилась в излучине реки Северный Донец. При этом основные усилия сосредоточивались на флангах изюмской группировки противника. Обходя город с севера и юга, советские воины стремительным ударом ворвались в Изюм и к 5 февраля полностью очистили его от гитлеровских оккупантов.
В боях за город активное участие принимали бойцы партизанского отряда, которым командовал Н. П. Ворбицкий.
Успешно действовали войска и на центральном участке наступления армии. Части 172-й стрелковой дивизии, продолжая теснить врага, 5 февраля освободили Балаклею.
Таким образом, соединения армии, выйдя на рубеж Балаклея, Петровское, выполнили поставленную перед ними задачу.
Командующий Юго-Западным фронтом, учитывая тот факт, что правый сосед — 3-я танковая армия Воронежского фронта — вышел в район юго-восточнее Харькова, приказал войскам 6-й армии ускорить темп своего продвижения и обеспечить с юга наступление 3-й танковой армии на Харьков. Генерал Ф. М. Харитонов поставил своим войскам новую задачу — перехватить железную дорогу Харьков — Лозовая и тем самым не допустить подхода резервов противника к Харькову с юга. В связи с этим основные усилия армии переносились с правого фланга в центр.
Соединениям армии предстояло выполнить важную боевую задачу, которая требовала от воинов нового напряжения сил. В этих условиях огромную роль приобретала работа командиров, политработников, партийных и комсомольских организаций с личным составом.
Основное внимание в партийно-политической работе уделялось ежедневному доведению до солдат и командиров сообщений Советского Информбюро об успехах Красной Армии на фронтах Отечественной войны, широкому разъяснению значения успехов 6-й армии для достижения окончательной победы над врагом в Донбассе. При этом политработники принимали все меры к тому, чтобы сообщения Совинформбюро доводились до личного состава подразделений своевременно. С этой целью во многих частях и соединениях были установлены дежурства политработников у радиоприемников. После приема сообщения Совинформбюро они размножали его на пишущих машинках, а иногда и типографским способом и быстро рассылали в подразделения. Здесь по этим материалам проводились индивидуальные и групповые беседы.
Почти во всех частях были проведены собрания партийных и комсомольских организаций с обсуждением результатов прошедших боев. Так, в 844-м стрелковом полку 267-й стрелковой дивизии такие партийные собрания были посвящены итогам боев за город Изюм; в 106-й стрелковой бригаде обсуждались итоги шестидневных боев в Донбасской наступательной операции. По этим же вопросам проводились беседы и собрания со всеми бойцами и командирами подразделений. Советские воины делились своим боевым опытом, рассказывали об отличившихся в прошедших боях, заверяли командование, что приложат все силы, чтобы выполнить приказ Родины об освобождении Донбасса.