Напряженные наступательные бои продолжались два дня. Наибольшего успеха достиг 7-й гвардейский танковый корпус — 20 июля его войска заняли Великий и Малый Дорошув, а 21 июля Зашкув и завязали бои за Бжуховице. До Львова оставалось всего 6 км, однако ввиду постоянного подхода к противнику подкреплений наступление у Бжуховице успеха не имело. Войска 9-го мехкорпуса взяли Куликув, отбивая в то же время сильные контратаки со стороны бродской группировки противника с северо-востока, а также со стороны Жулкев. 6-й гвардейский танковый корпус занял Ременув и Цеперув, однако дальнейшего продвижения не имел, отражая контратаки противника со стороны Львова.629 За период с 19 по 22 июля безвозвратные потери 3-й гвардейской танковой армии в матчасти составили 60 танков и САУ.630
Командование фронтом предвидело возможные трудности захвата Львова внезапным ударом с севера и уже в 4 часа 20 июля направило в адрес командующего 3-й гвардейской танковой армии телеграмму:
«В случае, если встретите сильное сопротивление при атаке Львова с севера и северо-востока, обходите Львов глубже с запада.
Конев. Хрущев. Соколовский».631
К исходу дня 21 июля надежды взять Львов с ходу внезапным ударом с севера были исчерпаны. Оценивая итоги трехдневных боев, командование армии в «Отчете о боевых действиях 3-й гвардейской танковой армии в Львовско-Перемышльской операции с 14.7 по 28.7.44» отмечало: «Уже вечером 19.7 командующему стало ясно, что возможность внезапного удара на Львов с северо-востока и захват города с ходу ускользнула. Оставалась лишь одна надежда — что противник еще не успел подтянуть к Львову крупных резервов и его небольшой гарнизон может быть разбит нашим ударом. В операции против Львова представлялся редкий случай — внезапным ударом с ходу смять небольшие группы противника на пути и стремительно ворваться в город танками с десантом, рассеять не успевший организовать оборону города гарнизон и быстро овладеть этим крупнейшим центром Западной Украины; это для 3-й гвардейской танковой армии вполне было возможно 17 и 18 июля, это было уже трудно осуществить 19 июля и почти невозможно позже. К 19.00. 20.7 противник подтянул для обороны г. Львов частью уже потрепанные, но еще вполне боеспособные войска (20-я моторизованная дивизия, 16-я танковая дивизия, часть сохранившихся сил 340-й пехотной дивизии), а также из тыла свежую 101-ю горнострелковую дивизию, 68-ю и 168-ю пехотные дивизии и спец. части гарнизона г. Львов и занял удобные для обороны рубежи и опорные пункты. Кроме того, все, что было можно, противник снял с южного Львовского участка и перебросил к северу от Львова, почувствовав отсюда большую угрозу».632 Как достаточно весомый фактор, противодействующий наступлению войск армии, оценивались действия авиации противника: «Появившаяся авиация противника, при отсутствии наших истребителей (ввиду отрыва аэродромов), наносила беспрерывные и смелые удары по нашим боевым порядкам… Господство в воздухе все дни данного этапа операции в районе 3-й гвардейской танковой армии было на стороне противника. Его авиация наносила нашим войскам тяжелые потери. Она умело находила места скопления наших машин — на болотистых участках пути, в дефиле и узких проездах. Наших истребителей в воздухе не было. Бомбардировочная же наша авиация не могла воспрепятствовать воздушному противнику».633
Боевые действия 20-22 июля 1944 г.
Пока корпуса 3-й гвардейской танковой армии безуспешно пытались прорваться к Львову с севера, возле устья Колтовского коридора, в районе Сасов, Золочев, продолжались бои с частями окруженной бродской группировки противника, в которых приняли участие 91-я отдельная танковая бригада и подразделения 16-й самоходной артбригады. В ходе боев совместно с частями 60-й армии 91-я отдельная танковая бригада очистила от противника Сасов и не допустила прорыва противника на запад и юго-запад. К полудню 22 июля остатки окруженной бродской группировки сложили оружие. Потери противника составили около 20 тыс. солдат и офицеров убитыми, около 13 тыс. чел. сдались в плен. Было захвачено 28 танков и САУ, 180 орудий, 269 минометов, около полутора тысяч автомобилей. В бродском котле были уничтожены 40-я и 361-я пехотные дивизии, остатки 349-й пехотной дивизии, 454-я охранная дивизия, 14-я дивизия СС «Галичина» (без одного полка), 505-й и 507-й отдельные тяжелотанковые батальоны и другие части.634