Т-34 обр. 1940 г., подбитый летом 1941 г. Танки первых выпусков вооружались 76-мм пушкой Л-11.
Начавшийся в ночь на 2 июля отход войск ЮЗФ проходил в трудных условиях. В тот же день Рундштедт ввел в сражение 11-ю немецкую, 3-ю и 4-ю румынские армии и венгерский корпус. Этот удар с юга во фланг отступающим советским войскам должен был помочь группировке Клейста — Рейхенау, быстро прорваться на житомирско-киевском направлении и привести к окружению войск Юго-Западного фронта. Но запись от 3 июля в дневнике Гальдера свидетельствует, что планы немецкого командования постоянно срывались: «Это „преследование“ все время задерживается упорным сопротивлением со стороны противника, отдельные группы беспрерывно переходят в контратаки, большей частью во фланг наступающим войскам и, как правило, при поддержке танков» (указ. соч., т. 3, кн. 1, с. 77).
В то время, когда командование вермахта ломало голову над тем, как организовать удары, чтобы достичь запланированных целей, на совещании у Гитлера Кейтель и Иодль решали вопрос о том сможет ли Рундштедт окружить армии Кирпоноса. Гитлер завершил совещание выводом: авиация и танковые силы русских уже разбиты, осталось лишь добить их в «котле». Более осведомленный Гальдер, выразил осторожное сомнение, ссылаясь на «твердость руководства» у русских и «сильные контратаки». И вскоре гитлеровские стратеги убедились в ошибочности своих предположений о быстрой победе. 6 июля Рундштедт приказал Клейсту наступать 3-м мотокорпусом через Новоград-Волынский на Киев, а 48-м — на Бердичев. Но Ставка ВГК и командование ЮЗФ разгадали план противника и когда немцы 6 июля прорвались в Бердичев и к Житомиру, наши якобы «разбитые» мехкорпуса и авиация фронта нанесли по наступающему противнику контрудар.
9-й и 22-й мехкорпуса вместе с 31-м стрелковым из 5-й армии нанесли удар в направлении на Новоград-Волынский и Мархлевск. В первой же атаке был полностью уничтожен полк 298-й пехотной дивизии вермахта и перехвачены коммуникации танко-механизировнного клина Клейста, 19-й мехкорпус группой в составе 43-й тд, моточастей и артиллерии атаковал южнее Новоград-Волынского у м. Гульск и остановил немецкие колонны, двигавшиеся по шоссе Житомир — Киев на р. Случь. Рундштедт, получивший удар во фланг, был вынужден спешно повернуть на север крупные силы 6-й армии Рейхенау: 7 пехотных и 2 моторизованных дивизий, сняв их с киевского направления. 15-й мехкорпус (10-я тд С. Огурцова) выбил немцев из Мирополя, а 24-й мехкорпус Чистякова — последний резерв фронта — контратаковал их на шоссе Тернополь — Проскуров. Против 19-го мехкорпуса, сменившего 5 июля отправленные на Западный фронт части «группы Лукина» и против 7-го стрелкового корпуса Рундштедт бросил 14 дивизий, включая танковые и моторизованные. Но когда танки Клейста хлынули в прорыв между Новоград-Волынским и Нов. Мирополем, их встретили сводные отряды 4-го и 15-го мехкорпусов (сводные отряды 15-го были объединены в «группу Огурцова»).
Подбитый немецкий Pz.IIC. В прямых столкновениях с советскими танками или артиллерией потери среди этих слабовооруженных и легкобронированных машин были особенно велики.
Против них наступал 3-й немецкий мотокорпус (13-я, 14-я танковые и 25-я мотодивизия), однако наши войска встречной контратакой смяли передовые части немцев, разгромили штаб 11-й тд, перерезала шоссе Нов. Мирополь — Бердичев и продвинулись до Чуднова. В то же время авиация фронта массированными ударами бомбардировочных и штурмовых полков остановила танковые колонны Клейста и вынудила их укрыться в окрестных лесах.
Бои в районах Бердичева, Житомира шли неделю и приняли исключительно ожесточенный характер, о чем Браухич, вернувшись с фронта, доложил Гитлеру, повергнув его в крайнее раздражение. Гальдер сделал две характерных записи. 12 июля: «На фронте 1-й танковой группы развернулось большое сражение в районе Бердичева. Противник бросает в бой все новые соединения, главным образом подвижные, которые атакуют ее с юго-востока, юга и юго-запада». И 15 июля: «Бои в районе Бердичева, которые местами носили кровопролитный, упорный характер, начинают затихать. 11 — я танковая дивизия потеряла 2000 чел.» (указ. соч., т. 3, кн. 1, с. 121 и 133). Немецкий генерал А. Филиппи уже после войны отметил, что русские в приграничных боях против группы армий «Юг» постоянно переходили «от обороны к контрударам и контратакам, в силу чего наши войска несли большие потери, достигавшие 200 чел. в сутки на дивизию».
Этими боями закончилось первое и наиболее крупное танковое сражение Великой Отечественной войны.