Соответственно этому намерению и ставилась задача передовым батальонам, выделенным всеми четырьмя стрелковыми дивизиями первого эшелона — 141, 25-й гвардейской, 3, 40-й и 107-й. Им было приказано наряду с выявлением действительного начертания переднего края захватить наиболее важные опорные пункты противника. Речь шла в первую очередь об Ореховой роще, высоте 185, а также населенных пунктах Урыво-Покровском и Голдаевке.
Атаке передовых батальонов 12 января предшествовала часовая артиллерийская подготовка. Она началась в 11.00. На передний край противника обрушился огненный шквал. Он завершился мощным залпом двух дивизионов реактивной артиллерии БМ-13. В течение этого часа позиции противника обрабатывали бомбардировщики 291-й штурмовой авиационной дивизии.
Ровно в 12.00 выступили передовые батальоны 107-й стрелковой дивизии совместно с частями 86-й танковой бригады подполковника В. Г. Засеева (6 КВ, 12 Т-34). Стрелковые части полковника П. М. Бежко пошли в атаку на направлении главного удара. Они быстро преодолели расстояние до первых траншей ошеломленного противника. Завязался короткий бой за Голдаевку и находящуюся в полукилометре к западу от нее господствующую высоту. Схватка окончилась взятием населенного пункта и высоты.
Сопротивление оказывалось лишь местами. Что касается венгерских солдат, то они предпочитали целыми подразделениями складывать оружие. Спустя два часа после начала атаки двум передовым батальонам 107-й стрелковой дивизии сдались в плен больше тысячи солдат и 32 офицера. Среди захваченных трофеев были 20 артиллерийских орудий, 75 пулеметов, свыше тысячи винтовок и автоматов. Потери 40-й армии на этом участке составили 5 убитых и 42 раненых.
Успешной была и атака двух передовых батальонов 25-й гвардейской стрелковой дивизии генерал-майора П. М. Шафаренко. При поддержке артиллерийского и минометного огня они совместно со 116-й танковой бригадой подполковника А. Ю. Новака (5 Т-70, 23 КВ, оборудованные сиренами-свистками для проведения психических атак) после двухчасового боя овладели Ореховой рощей, разгромив опорный пункт противника.
В этот день разведка боем была также проведена в полосах наступления 18-го стрелкового корпуса и 3-й танковой армии. Но так как там передовым батальонам ставились только задачи выявить истинный передний край обороны и вскрыть огневую систему противника, то, достигнув этой цели, они отошли на свои исходные позиции.
Перед сторожевским же плацдармом, в полосе наступления 40-й армии, сложилась иная обстановка. В результате действий передовых батальонов неприятельская оборона была основательно дезорганизована. Правда, обеспокоенный противник срочно перебросил сюда из Острогожска свой 700-й сводный танковый батальон. Тем не менее войска, вклинившиеся на 6 км по фронту и более чем на 3 км в глубину, прочно закрепились на достигнутых рубежах. Более того, атака пехоты с танками в сочетании с предшествовавшим им огневым ударом артиллерии и минометов привела к такому развитию событий, которого наши и сами не ожидали, а именно: неприятельская пехотная дивизия, к которой на выручку поспешил 700-й сводный танковый батальон, несмотря на это, не выдержала натиска и уже к исходу дня 12 января начала откатываться на запад.
Таким образом, риск оказался более чем оправданным, и К. С. Москаленко тогда же принял решение использовать сложившуюся ситуацию для быстрейшего ввода в бой главных сил первого эшелона армии. В течение ночи войска были подтянуты вперед, на новые исходные позиции. Одновременно командование армии внесло поправки в план артиллерийского наступления: так как опорные пункты на переднем крае были уже захвачены войсками армии, артиллерия получила новые цели, находившиеся в глубине немецкой обороны.
Поздно вечером К. С. Москаленко доложил командующему фронтом обстановку в полосе армии. Генерал-лейтенант Ф. И. Голиков одобрил решение начать наступление главными силами на следующее утро.
На рассвете 13 января была проведена артиллерийская подготовка — еще более мощная, чем накануне.
Важную роль в ее успехе сыграло распределение задач и всех целей между артиллерийскими группами. Например, армейская артиллерийская группа, которую возглавлял командир 10-й артиллерийской дивизии полковник В. Б. Хусид, сначала наносила огневые удары по штабам и узлам связи. Нарушив таким образом управление войсками, она перенесла огонь на позиции артиллерии и минометов противника. Основная масса огневых средств немецких частей не имела возможности отвечать, так как перестала получать данные наводки для стрельбы.