Противник в полосе предстоящих действий корпуса прочно удерживал рубеж обороны частями 46-й и 333-й пехотных дивизий, имея ближайшие тактические резервы в районе населенного пункта Долгенькой и в лесу несколько южнее. Оперативные резервы, по данным разведки, располагались в районе Барвенкова и Славянска. Гитлеровское командование начиная со второй половины марта подготовило по берегу Северского Донца две оборонительные позиции, по две траншеи в каждой. Вся глубина немецкой обороны была насыщена огневыми точками, мощными противотанковыми и противопехотными минными полями.
Хотя местность в полосе ввода корпуса в прорыв была сильно пересеченная, изобиловала большим количеством балок и оврагов, затруднявших маневр по фронту, зато пути подхода к исходным районам позволяли сосредоточить корпус скрытно от противника: по левому берегу Северского Донца почти всюду были довольно обширные леса и рощи. Нужно отметить и то, что большие препятствия для передвижения представляли поймы реки, превратившиеся местами в болота. Действия корпуса при вводе в прорыв осложнялись и наличием всего одного брода. Правый берег Северского Донца был крут, труднопреодолим для танков и особенно для колесных машин.
17 июля в 4 часа 50 минут началась авиационная и артиллерийская подготовка. Последняя длилась 1 час 30 минут. В 6.50 стрелковые части 8-й гвардейской армии (командующий генерал-лейтенант В. И. Чуйков) начали форсирование Северского Донца и атаку рубежа обороны противника на правом берегу. Эти действия должны были обеспечить ввод в прорыв подвижной группы армии — 1-го мехкорпуса.
Опираясь на сильноукрепленные узлы сопротивления, противник прочно удерживал занимаемые рубежи. Темпы наступления частей 29-го стрелкового корпуса и других соединений армии замедлились. Противник получал подкрепление и непрерывно контратаковал наши войска при поддержке десятков танков. Войска 8-й гвардейской армии с огромным трудом расширяли плацдарм, но силы гвардейцев были уже на исходе. В этих условиях командующий фронтом генерал армии Р. Я. Малиновский решил не вводить в бой наш корпус, условия для этого не были созданы.
Вскоре командующий армией В. И. Чуйков получил приказ временно прекратить наступление и закрепиться на захваченном 1-й и 8-й гвардейской армиями плацдарме. По фронту он составил около 30 и в глубину 10–12 км. Нашему механизированному корпусу пришлось ожидать получения новой боевой задачи. 10 августа 8-я гвардейская армия приступила к сдаче позиций 5-й и 12-й армиям, а 12 августа была отведена во второй эшелон фронта. 13 августа началась Донбасская наступательная операция войск Юго-Западного и Южного фронтов. На нашем фронте удар наносился силами 12-й и 6-й армий с плацдарма, захваченного 8-й гвардейской армией. 6-я и 12-я армии начали наступление на рассвете 17 августа, но успеха не имели. 18 августа генерал армии Р. Я. Малиновский ввел в стык 5-й и 12-й армий 8-ю гвардейскую. 29-й стрелковый корпус этой армии получил приказ овладеть населенными пунктами Сумновка и Долгенькое, а 28-й корпус — овладеть лесистым районом южнее Долгенькое. Когда стрелковые соединения достигнут этих рубежей, планировалось ввести в бой наш корпус, который, продвигаясь в общем направлении Тихоцкий, Долгенькое, Долгий Яр, Барвенково, развивал наступление, придерживаясь грунтовых дорог. Располагая только двумя переправами, которые удалось навести к этому времени под огнем врага, части корпуса начала сосредоточиваться на исходных позициях.
9-я гвардейская танковая бригада подполковника А. Д. Белоглазова первая в ночь на 22 августа в полном составе переправилась через реку, за ней последовали и другие части. На рассвете заговорила наша артиллерия гвардейцы 8-й армии пошли в атаку. Тут же я получил приказ генерала армии Р. Я. Малиновского вводить корпус в прорыв, но части только еще сосредотачивались на исходных позициях.
На следующее утро части корпуса вошли в прорыв. 1-я гвардейская Краснознаменная мехбригада, разбив противника на промежуточных рубежах, овладела высотой с отметкой 242,9, что южнее села Долгенькое, но встретила на пути закопанные в землю и хорошо замаскированные в кустарниках танки противника. На этом участке гитлеровцы применили против наших боевых машин противотанковые торпеды, которые запускались из окопов и управлялись по проводам.
Бои приняли ожесточенный и затяжной характер. Гитлеровцы бросали в контратаки тяжелые танки и пехоту. Почти не переставая с воздуха бомбили «юнкерсы» — до 60 самолетов одновременно. Было ясно, что ночью гитлеровцы подтянули резервы и любой ценой готовы закрыть путь нашим войскам к Барвенково. Взятие этой станции частями Красной Армии означало для врага в сложившейся обстановке катастрофу.