И результаты первых боев еще более подкрепили уверенность командования фронта. Правда, подвижная группа М.М. Попова продвигалась не столь быстро, как хотелось, но продвигалась. Танковые корпуса утопали в снегу, останавливались из-за нехватки горючего, подвергались ударам авиации, но неуклонно двигались вперед. 11 февраля 9-я гвардейская танковая бригада и 4-й гвардейский кантемировский танковый корпус захватили важный узел дорог Красноармейское и перерезали коммуникации противника. До Мелитополя оставалось полпути.
И уж совсем хорошо шли дела на правом фланге: 6-я армия, наступавшая южнее Харькова, неудержимо рвалась вперед. Ватутинцев подстегивал успех соседей — Воронежского фронта, — взявших 16 февраля Харьков. Знал бы Николай Федорович, что эта победа достигнута соседом на последнем издыхании! Но мудрено ему было это знать, если сам командующий Воронежским фронтом генерал-полковник Голиков находился в роковом заблуждении. В переговорах с Ватутиным он не преминул похвалиться своими успехами.
Ставку такое положение дел тоже устраивало. Еще 8 февраля Ватутин получил директиву, которая предписывала: не допустить отхода противника на Днепропетровск, Запорожье, загнать его донецкую группировку в Крым. И это уже после его доклада о катастрофическом положении с резервами и автотранспортом! Кстати, Воронежский фронт получил задачу развивать наступление с выходом на линию Чернигов — Кременчуг. Стоит ли удивляться, что, выполняя указания Ставки, Ватутин бросил к днепровским переправам последние подвижные силы 6-й армии и весь свой фронтовой резерв — 1-й гвардейский и 25-й танковый корпуса? 18—19 февраля танкисты и мотострелки вышли к Днепропетровску и Запорожью, готовились форсировать Днепр, но вынуждены были остановиться.
19 февраля немцы, закончив формирование и подготовку ударных группировок, начали контрнаступление. Главный удар наносил 2-й танковый корпус СС, прибывший с Запада. Лучшие гитлеровские танковые дивизии «Адольф Гитлер», «Мертвая голова», «Райх» — перешли в наступление из района Краснограда, а подвижная группировка 4-й и 1-й танковых армий ударила из района южнее и юго-западнее Красноармейского. Удары семи полнокровных танковых и моторизованных дивизий противника по частям 6-й армии и группы Попова вынудили наши войска отходить с большими потерями к югу от Харькова и на Барвенково. Остановлены были наши войска и на реке Миус. Ставка потребовала от Воронежского фронта помочь соседу слева, но повернутые на юг весьма слабые 69-я общевойсковая и 3-я танковая армии не только не смогли улучшить положение, но и сами начали откатываться назад. 4 марта противник, перегруппировав силы, устремился на Харьков и Белгород.
К тому времени Ватутин уже полностью осознал тяжесть обстановки и прилагал все силы для спасения положения, чего нельзя было сказать о Голикове. Тот все еще продолжал слать в Ставку оптимистические доклады.
Жуков в своих воспоминаниях писал: «Н.Ф. Ватутин оттянул назад вырвавшиеся вперед части 3-й танковой армии и 69-й армии и организовал более плотные боевые порядки западнее и юго-западнее Харькова. Воронежский фронт, которым в то время командовал генерал-полковник Ф.И. Голиков, такой отвод войск не осуществил».
Эсэсовские танковые дивизии, головные батальоны которых были укомплектованы тогда еще малоизвестными «тиграми», 16 марта захватили Харьков, вырвались на Белгородское шоссе и устремились на север. 18 марта пал Белгород. В это время на фронт прибыли представители Ставки Жуков и Василевский. Под Обоянь срочно выдвигались 21-я, 64-я и только что сформированная 1-я танковая армии. 20—21 марта части 21-й армии прочно встали севернее Белгорода, а в районе Обояни сосредоточилась 1-я танковая армия. До 27 марта противник отчаянно атаковал наши войска, но безуспешно. Фронт стабилизировался по рубежу Гапоново, Трофимовка, Белгород, Волчанск, образовав южный фас Курской дуги.