Советское командование ясно отдавало себе отчет в том, что вот-вот будет пройдена «точка невозврата». Было понятно, что если не принять срочных мер, то завтра три батальона войск НКВД, еще остающиеся в городе, будут уничтожены. Не смогут задержать врага и потрепанные части, находившиеся севернее города. В этом случае немецким войскам удастся форсировать Воронеж до подхода основных сил 3-й резервной (с 7 июля — 60 А) армии. Поэтому было решено сейчас же, ночью, бросить 41-й и 287-й полки НКВД в атаку на центральные кварталы со стороны Петровского острова и Чернавского моста соответственно. Оборона левого (восточного) берега и ликвидация германского плацдарма на нем возлагалась на только что подошедшую с переправ у Новожитинного частей 6 сд — первой из вышедших из окружения соединений 40 А.
Атака удалась лишь частично. К середине дня чекисты отбили у врага центральные районы города, соединившись с подразделениями 125-го и 233-го полков НКВД.
Несмотря на изменение обстановки, германское командование не оставило своего плана разгромить советские войска севернее Воронежа. Днем основные силы 48 тк обрушились на Подгорное. Советские войска не сумели удержать село и начали откатываться на север. Отбросив их на Задонское шоссе, ударная группировка немцев повернула на город, стремясь ворваться в него с запада. Однако противотанковый рубеж, защищаемый 233 сп НКВД и 16 иптабр, не был преодолен противником. Понеся здесь тяжелые потери, враг откатился к Подгорному, а в 19.00 после атаки советских войск покинул и этот населенный пункт.
Удача «улыбнулась» немцам в другом месте. 7 июля 3-я моторизованная дивизия вермахта, пользуясь беспечностью 605 сп, захватила переправу через Дон в районе н/п Подклетное и к исходу дня овладела всей северной частью Воронежа: жилыми кварталами, железнодорожными станциями «Воронеж-1» и «Воронеж-2», отрезав таким образом 110-ю и 181-ю танковые бригады, так как мосты через реку Воронеж взорвали по распоряжению начальника гарнизона. В результате боев за удержание города 110 и 181 тбр потеряли всю свою матчасть, а л/с соединений был выведен на доформирование в Большую Приваловку[53].
К вечеру 7 июля штаб 40-й армии наконец-то сумел взять в свои руки руководство обороной города. По личному указанию генерала М.С. Громадина (генерал-лейтенант М.С. Громадин являлся командующим войсками ПВО территории страны и заместителем наркома обороны СССР по ПВО. В июле 1942 года при обороне Воронежа по указанию Ставки лично руководил частями Воронежско-Борисоглебского района ПВО. — Примеч. авт.) 7 июля из подразделений зенитной артиллерии были сформированы специальные зенитно-артиллерийские группы, способные бороться как с воздушными целями, так и поддерживать наземные войска. 8 и 9 июля германское командование еще несколько раз пыталось очистить Воронеж от советских войск, но до конца это ему сделать так и не удалось. В ночь на 10 июля основные силы 48-го танкового корпуса вермахта двинулись на юг. На этом участке фронта на длительный период (до конца января 1943 года) развернулось позиционное противостояние.
Другой составляющей двоевластной структуры Брянского фронта стала автономная группа войск на северном фланге фронтового объединения, которую немцы иногда называли «сухопутным фронтом на Дону». Там также имелся мощный танковый «кулак» наших войск, состоящий из двух отдельных танковых корпусов (1 и 16 тк) и трех танковых корпусов в составе 5-й танковой армии.
Именно с активизацией действий всех вышеперечисленных бронетанковых объединения (5 ТА) и соединений командование Брянского фронта связывало свои основные надежды на стабилизацию положения на всем ТВД. Из полосы ответственности 13-й полевой и 5-й танковой армий по противнику планировалось нанести сразу несколько контрударов. Руководить проводимыми операциями с основного командного пункта в Ельце должен был недавно прибывший заместитель командующего Брянским фронтом генерал-лейтенант Н.Е. Чибисов.