Этот удар рассматривался как вспомогательный, так как главный удар армия должна была наносить на своем правом фланге на участке шириной 20 км в районе Покровского в общем направлении на Балаклею. Через неделю наступления по плану она должна была, продвинувшись на 110 км, выйти на рубеж Моспаново (50 км юго-восточнее Харькова) — Балаклея — Петровское (30 км южнее Балаклеи). Ей противостояли части немецких 320-й пехотной, 27-й танковой, 298-й пехотной дивизий, а также 193-й и 393-й штурмовые батальоны. После неудачных попыток остановить советские войска противник, ведя сдерживающие арьергардные бои, начал отходить на запад.
Правее 6-й армии наступала 3-я танковая армия Воронежского фронта, которая наносила удар в общем направлении на Харьков.
Поначалу наступление развивалось достаточно успешно. Так, правофланговая 350-я дивизия, выйдя к Купянску, за два дня боев (2–3 февраля) смогла сломить сопротивление противника и освободить город. В дальнейшем дивизия в районе Андреевки успешно форсировала Северский Донец и, не встречая сильного сопротивления противника, успешно развивала наступление в глубину.
На левом фланге части 267-й стрелковой дивизии и 106-й стрелковой бригады наступали в направлении Изюма. Причем удалось осуществить охват города с трех сторон. При этом основные усилия сосредоточивались на флангах изюмской группировки противника. К 5 февраля город Изюм был освобожден советскими войсками. Успешно действовали войска и на центральном участке наступления армии — так, 5 февраля части 172-й стрелковой дивизии освободили Балаклею.
Таким образом, соединения армии, выйдя на рубеж Балаклея — Петровское, в целом выполнили поставленную перед ними задачу.
Командующий Юго-Западным фронтом, учитывая тот факт, что правый сосед — 3-я танковая армия Воронежского фронта — вышел в район юго-восточнее Харькова, приказал войскам 6-й армии ускорить темп своего продвижения и обеспечить с юга наступление 3-й танковой армии на Харьков. Генерал Харитонов поставил своим войскам новую оперативную задачу — перерезать железную дорогу Харьков — Лозовая и тем самым не допустить переброски резервов противника к Харькову с юга. В связи с этим основные усилия армии переносились с правого фланга в центр.
Во второй половине 7 февраля дивизии 6-й армии возобновили наступление. Противник, прикрываясь арьергардными частями перед войсками правого фланга армии, начал отход в общем направлении на Харьков. В районе крупного села Андреевка (20 км юго-восточнее Змиева), превращенного в сильный опорный пункт, немцами была предпринята попытка задержать наступление. Только с большими потерями к исходу 8 февраля 106-я стрелковая бригада, действовавшая в центре, смогла выбить противника из нескольких укрепленных населенных пунктов в непосредственной близости от железной дороги, а затем и перехватила ее, прочно закрепившись.
Сильное сопротивление противник оказывал на правом фланге армии, где наши части наступали в направлении Змиева вдоль железной дороги Харьков — Балаклея. На правом берегу Северского Донца в районе Змиева немцами был спешно подготовлен оборонительный рубеж. Туда же, к Змиеву, пыталась прорваться немецкая группировка, попавшая в окружение в 5–7 км восточнее Балаклеи. Тут попали в окружение части 320-й пехотной дивизии, хорошо укомплектованной личным составом и вооружением[46]. В этих условиях командующий 6-й армией приказал 6-й и 350-й стрелковым дивизиям 15-го стрелкового корпуса ускорить ликвидацию окруженного противника, а учебному батальону 172-й стрелковой дивизии остановить и уничтожить прорвавшихся в район Балаклеи немцев.
Тяжелые бои развернулись в полосе наступления 1-й гвардейской армии (командующий — генерал В. И. Кузнецов), действовавшей левее 6-й армии в полосе 130 км. В ее состав входили семь стрелковых дивизий, усиленных пятью артиллерийскими полками, двумя дивизионами реактивных минометов и батареей отдельного зенитного артиллерийского дивизиона. Армия имела оперативное построение в один эшелон. Ей была поставлена задача: прорвать вражескую оборону, обеспечить вместе с войсками 6-й армии ввод в прорыв частей фронтовой подвижной группы и, наступая на юго-запад, охватить противника с севера. К исходу восьмого дня операции армия должна была при среднесуточном темпе продвижения до 16 км выйти на рубеж Петровская — Барвенково — Красноармейский Рудник (20 км севернее Красноармейского). Главный удар наносился на правом фланге силами 4-го гвардейского стрелкового корпуса на участке шириной 25 км в общем направлении Красный Лиман — Барвенково.