Ликвидация немецкой группировки юго-восточнее Касторного. Итоги операции. С 29 января по 1 февраля продолжались бои по уничтожению противника юго-восточнее Касторного. К 31 января советские войска подошли к Старому Осколу. Гарнизон города, собранный из отдельных немецких и венгерских частей, любой ценой старался обеспечить окруженной группировке прорыв на запад. На его усиление в город был направлен сводный отряд численностью свыше 500 человек. Но им путь у разъезда Набокино преградили 17 воинов из 409-го отдельного истребительно-противотанкового дивизиона. Их стойкость и самоотверженность не позволили подвижной группе противника прорваться в город. За проявленные в том бою мужество и героизм все воины были отмечены высокими правительственными наградами, причем 13 из них посмертно. Одна из улиц Старого Оскола названа именем 17 героев.
Между тем, несмотря на то что потери германских войск и их союзников нарастали (только с 25 по 29 января войска Воронежского фронта взяли в плен 22 тыс. человек), борьба затягивалась. Связано это было с тем, что для полного уничтожения окруженной группировки привлекались только соединения 38-й армии, а этого оказалось явно недостаточно. В то время как у окруженных войск имелось до 35 тыс., в 38-й армии насчитывалось 27,5 тыс. человек.
Германское командование стремилось вывести свои окруженные войска на запад. После неудачных попыток прорваться за реку Тим противник изменил направление удара на Мантурово, что позволило шести пехотным дивизиям 2-й немецкой армии прорваться в районе населенного пункта Обоянь и соединиться там с главными силами. Помешать этому было трудно: штаб 38-й армии находился на большом удалении от передовых частей, проводной связи с ними не имел, а радиосвязь работала с перебоями. Поэтому каждому соединению приходилось действовать самостоятельно. Пехота нередко оказывалась без поддержки артиллерии и танков. Пути снабжения часто нарушал отходивший противник, а это, в свою очередь, вызывало перебои в доставке боеприпасов и горюче-смазочных материалов. Но в конце концов образовавшийся юго-восточнее Касторного котел к началу февраля был ликвидирован.
В итоге Воронежско-Касторненской операции советские войска продвинулись до 240 км. Они освободили большую часть Воронежской и Курской областей, в том числе города Воронеж, Касторное, Старый Оскол, Тим, Обоянь и много других крупных населенных пунктов.
Немецкое командование окончательно лишилось реки Дон как рубежа, который Гитлер требовал удерживать любой ценой. В то же время для советских войск были созданы благоприятные условия для развития наступления на Курск, Харьков и обхода Донбасса с севера. В ходе операции были разгромлены 2-я немецкая и 2-я венгерская армии — всего более 11 дивизий. Противник потерял более 83 тыс. солдат и офицеров. Признавая этот печальный итог, бывший генерал вермахта фон Бутлар отмечал: «2-я армия оказалась сильно потрепанной. К тому же она потеряла во время прорыва основную массу своей техники».
Особенно большие потери понесли венгерские войска. В журнале военных действий Верховного главнокомандования вермахта отмечалось, что «ход событий в полосе 2-й венгерской армии за несколько дней привел к полнейшему ее развалу». Личный состав армии был полностью деморализован. Те венгерские соединения и части, которым посчастливилось вырваться из окружения, вынуждены были отходить с Дона в район Гомеля в пешем порядке, так как железнодорожные эшелоны немцы им не выделяли. Когда командование венгерской армии попросило генеральный штаб сухопутных войск вооружить прибывшие в Конотоп части, оно получило сообщение, что фюрер принял решение не поставлять Венгрии ни оружия, ни снаряжения, а использовать венгров на Восточном фронте для несения охранной и строительной служб.
Необходимо отметить, что советским войскам победа досталась немалой ценой. С 24 января по 1 февраля 1943 года только войска Воронежского фронта потеряли убитыми, ранеными и пропавшими без вести свыше 33 тыс. человек. Наибольшие потери понесла 40-я армия — свыше 11,5 тыс. человек.
Боевые действия на Верхнем Дону (13 января — 2 февраля 1943 года).