10 января 1943 года соединения и части армии получили частные боевые приказы и выписки из плановой таблицы боя. Перед войсками ставились следующие задачи.
37-я отдельная стрелковая бригада наступала на правом фланге армии на участке от Валентиновки до Пасеково, имея ближайшей задачей овладеть районом Солонцы, с выходом к Солонцам подчинить себе 173-ю отдельную танковую бригаду и к исходу дня занять Митрофановку.
180-я стрелковая дивизия при поддержке 173-й отдельной танковой бригады, 265-го гаубичного артполка, 386-го и 390-го отдельных гвардейских минометных дивизионов прорывала оборону противника в районе Пасеково, после чего дивизии предстояло, не снижая темпа наступления, пропустить через свои боевые порядки части 12-го танкового корпуса и, используя его продвижение, развивать наступление в направлении Михайловка, Софиевка, имея ближайшей задачей выйти к северной окраине Михайловки, а к исходу дня занять Васильевку и Софиевку.
Левее 180-й стрелковой дивизии оборону противника прорывала 48-я гвардейская стрелковая дивизия при поддержке 97-й танковой бригады 12-го танкового корпуса, 1172-го истребительно-противотанкового легкого артполка, 206-го гаубичного артполка и 62-го гвардейского минометного полка. 48-й гвардейской стрелковой дивизии предстояло после прорыва обороны противника, не снижая темпа наступления, пропустить через свои боевые порядки части 12-го и 15-го танковых корпусов и, используя их продвижение, развить наступление в направлении на Шрамовку, Владимировку, захватить Шрамовку и Еленовку. При подходе частей дивизии к району Златополь, Михайловка 97-я танковая бригада возвращалась в распоряжение командира 12-го танкового корпуса.
На левом фланге армии наступала 184-я стрелковая дивизия при поддержке 179-й отдельной танковой бригады и 138-го гаубичного артполка. Ей предстояло наступать в направлении на Куликовку, после прорыва обороны противника, не снижая темпа наступления, пропустить через свои боевые порядки части 15-го танкового корпуса и, используя его продвижение, овладеть рубежом Златополь – Куликовка.
12-му танковому корпусу при поддержке 1172-го истребительно-противотанкового легкого артполка, 46-го отдельного инженерного батальона и 319-го полка ПВО предстояло войти в прорыв на участке 180-й стрелковой дивизии и 48-й гвардейской стрелковой дивизии у Пасеково и развивать прорыв в общем направлении Михайловка, Шрамовка, Лизиновка, Ольховатка, по достижении Шрамовки выделить танковую и мотострелковую бригады для действий в направлении Софиевка, Россошь, Гончаровка. К исходу дня левой группе корпуса предписывалось достичь района Лизиновка, Чагары, а правой группе корпуса – занять Россошь.
15-й танковый корпус при поддержке 265-го истребительно-противотанкового артполка, 47-го отдельного инженерного батальона и 71-го полка ПВО вводился в прорыв на участке 184-й стрелковой дивизии и 48-й гвардейской стрелковой дивизии и развивал наступление в общем направлении Куликовка, Еленовка, Новоселково, Неровновка. К исходу дня корпус должен был выйти в район Новоселково, Александровка [109] .
Перед фронтом 3-й танковой армии оборонялись 543-й пехотный полк 387-й пехотной дивизии, « остатки 114-го пехотного полка, 15-й и 3-й полицейские полки СС, полк «Великая Германия»» [110] – итого до 8 пехотных батальонов в полосе наступления армии. Кроме того, предполагалось сосредоточение частей 130-й немецкой пехотной дивизии в Митрофановке, 168-й и неустановленной пехотной дивизии в Россоши. Полоса обороны немецких войск представляла собой « …систему опорных пунктов по высотам и населенным пунктам, оборудованным окопами полной профили и несколькими блиндажами по высотам. В населенных пунктах дома приспосабливались под огневые точки. На путях движения ожидались минные поля» [111] .
Задержка сосредоточения войск армии и артиллерии РГК (артполки РГК развернулись на огневых позициях к исходу дня 13 января) и отсутствие требуемых для ведения наступления запасов боеприпасов, ГСМ и продовольствия привели к переносу начала наступления на 14 января 1943 г. [112] В 20 часов 45 минут 13 января командующий 3-й танковой армией отдал распоряжение: исходное положение для наступления занять к 4 часам утра 14 января 1943 г.; исходное положение для атаки занять к 9 утра 14 января; артподготовку начать в 8 часов утра 14 января [113] .
С утра 14 января стоял сильный туман (видимость ограничивалась 5—10 метрами [114] ), что привело к переносу начала артподготовки на 10 часов 45 минут утра, когда туман рассеялся. На 16-километровом фронте прорыва в артподготовке участвовало 355 50-мм минометов, 468 82-мм минометов, 88 120-мм минометов, 248 45-мм орудий, 48 76,2-мм полковых пушек, 246 76,2-мм дивизионных пушек, 104 122-мм дивизионных гаубицы, 18 122-мм корпусных пушек, 18 152-мм гаубиц, 40 реактивных установок М-8, 7 установок М-13 и 240 установок М-30 [115] – итого 911 минометов, 682 орудия и 287 реактивных установок, что в среднем составляло 99,5 артствола на километр фронта. Артиллерийская обработка переднего края обороны противника продолжалась около полутора часов [116] .