Встретив упорное сопротивление частей 70-й гвардейской стрелковой дивизии и 11-й гвардейской танковой бригады в районе северо-восточнее высоты 274,5, противник отступил здесь и временно не предпринимал повторных атак в этом направлении. Все усилия немцы сосредоточили в направлении Теплое – Молотычи, где до 14.30 они предприняли шесть атак танков и пехоты. Бои изобиловали драматическими эпизодами массовой гибели людей с обеих сторон. По воспоминаниям очевидцев, сам воздух, накаленный от разрывов бомб и снарядов, чада пылающих танков и автомашин, перемешанный с горячей пылью и смрадом гниющего и горящего человеческого тела, стал удушливым и сладковато-приторным. Рев моторов, взрывы бомб и снарядов мешали слышать команды и управлять боем. На огневых позициях тяжелораненых перевязывали и оставляли лежать вместе с мертвыми до перерыва в боевых действиях, пока не было возможности эвакуировать их в тыл. Легкораненые оставались в строю.
Первые атаки в районе Теплого были отбиты огнем полевой и противотанковой артиллерии. Так, батарея под командованием гвардии лейтенанта Сергея Родионова из состава 167-го полка 3-й легкой бригады 1-й гвардейской артиллерийской дивизии прорыва, которая поддерживала подразделения 96-го стрелкового полка 140-й стрелковой дивизии, подбила и уничтожила до 29 танков, чем воспрепятствовала их попыткам прорваться в глубину обороны через позиции пехоты в районе высоты 217. Лейтенант Родионов умело руководил огнем батареи, несколько раз выжидая приближения вражеских танков на дальность прямого выстрела, вплоть до дистанции 70 метров, и был удостоен за этот бой звания Героя Советского Союза. Успешные действия батареи Родионова обеспечивал огнем из глубины полк 1-й гвардейской пушечной бригады 1-й гвардейской артиллерийской дивизии прорыва.
Тогда, около полудня, немцы прервали атаки, чтобы произвести повторную двухчасовую артиллерийскую и авиационную подготовку. Германская авиация использовала при бомбардировке кассетные боеприпасы. После обработки огневых позиций вражеской артиллерии и ее подавления к 15 часам третья боевая группа частью сил пехоты вышла на южную окраину Теплого и, соединившись с танками, наступавшими в обход восточной окраины, замкнула кольцо окружения вокруг двух рот 96-го полка 140-й стрелковой дивизии. В течение короткого времени обе роты были полностью уничтожены, последние выстрелы отсюда слышались около 16 часов. Немцы полностью заняли Теплое.
Используя успех в районе Теплого, группа до батальона пехоты с 30 танками, поддерживаемая несколькими штурмовыми орудиями, немедленно атаковала с южной окраины Теплого в направлении высоты 244,9, и к 15.30 немецкая пехота ворвалась на высоту. Шесть танков «Тигр», не встречая сопротивления, прошли до оврага на северо-восточной окраине Молотычей, но отошли обратно, так как остальные наступающие танки и пехота были отрезаны от них артиллерийским огнем и пехота оказалась прижатой к земле. Распоряжением командира 140-й стрелковой дивизии генерала Александра Киселева противник был немедленно контратакован стрелковой ротой дивизионного резерва и штрафной ротой и отступил обратно на южную окраину Теплого.
В то же время, подтянув резервы и перегруппировав силы в районе высоты 238,1, около 16 часов первая боевая группа 2-й танковой дивизии силами до полка пехоты с 50 танками и штурмовыми орудиями вновь атаковала в направлении высоты 274,5. Одновременно до батальона пехоты с 30 танками второй боевой группы предприняли повторную атаку в охват высоты 274,5 с северо-востока. Создалась угроза выхода противника на высоту 274,5 и овладения им высотой 272,9, вследствие чего блокировалась дорога Молотычи – Ольховатка. Батальон 258-го стрелкового полка 140-й стрелковой дивизии, оборонявший северные скаты безымянной высоты севернее отметки 274,5, принял на себя удар прорвавшихся танков, которые «проутюжили» его боевые порядки. Почти весь состав батальона погиб. Части 70-й гвардейской стрелковой дивизии также понесли новые тяжелые потери. Так, в батарее лейтенанта Денисова 10 июля оставалось два орудия, и оба они были уничтожены во время этой атаки противника, а личный состав батареи вступил в бой с танками с использованием гранат. Безуспешно пытаясь прорваться к высоте 274,5 со стороны хутора Станового, вторая боевая группа немцев потеряла 15 боевых машин и остановилась. Советские войска оставили хутор, но противник уже не стал его занимать.