7 июля 3-я моторизованная дивизия немцев захватила переправу через Дон в районе Подклетной и к вечеру заняла всю северную часть Воронежа. В результате этого 110 и 181-я танковые бригады оказались отрезанными, так как мосты через Воронеж взорвали по распоряжению начальника гарнизона. Потеряв большую часть имевшихся на том берегу танков, 9 июля бригады вырвались из окружения. На следующий день части 18-го танкового корпуса вывели в тыл для доукомплектования.
С 4 по 9 июля танкисты 18-го корпуса отбивали 5–8 немецких атак в день. Получив пополнение (83 танка, из них 18 КВ-1) 19–23 июля танковые бригады совместно с 303-й стрелковой дивизией пытались выбить немцев с северной окраины Воронежа, но безуспешно. Впоследствии части корпуса вели бои в районе города вплоть до конца августа 1942 года.
Всего же из участвовавших в боях с 3 по 23 июля в составе 180-й бригады 42 КВ-1 к 24 числу было безвозвратно потеряно 12 машин, еще 8 получили серьезные повреждения от артогня, 22 имелось в наличии, часть из них находилась в текущем ремонте.
7 июля 1942 года из части войск Брянского фронта, обороняющих Воронеж, создается новый фронт — Воронежский. В его состав включили четыре танковых корпуса (17, 18, 24 и 25-й), 14, 115 и 116-ю отдельные танковые бригады, 475 и 476-й отдельные батальоны танков КВ, а также 12 отдельных рот КВ-1 (с 11 по 22-ю). Воронежский фронт был единственным в ходе войны, получившим на усиление отдельные роты тяжелых танков. Однако в ходе дальнейших боев роты КВ, как «неспособные обслужить себя в ремонте, снабжении и эвакуации», были влиты в состав бригад и отдельных танковых батальонов.
На 1 августа 1942 года танковые войска Воронежского фронта (4, 17, 18, 4 и 25-й танковые корпуса, 14, 115, 116, 170-я отдельные танковые бригады 475 и 476-й отдельные танковые батальоны и 12 рот КВ-1) по списку насчитывали 1083 боевых машины, из них 264 КВ-1 (почти четверть парка). Однако из этого количества исправными были лишь 295 танков, из них 79 КВ (около 27 %). Еще 338 машин требовали капитального или среднего ремонта или уже были отправлены в капремонт (из них 57 КВ). Остальные 450 (из них 128 КВ) были списаны как безвозвратные потери.
Таким образом, примерно за месяц боевых действий из 264 КВ-1 Воронежского фронта было потеряно безвозвратно 48 %. Это больше, чем процент безвозвратно потерянных боевых машин остальных типов — 39 % к начальной численности.
По состоянию на 20 августа 1942 года в составе танковых частей Воронежского по списку насчитывался 681 танк, из них 77 КВ-1. Из этого количества на ходу было лишь 370 (62 КВ-1), а 134 машины числились как не эвакуированные с поля боя, причем тяжелых среди них не было.
В ходе оборонительных боев на воронежском направлении в действиях войск Брянского, а затем Воронежского фронта вышестоящим командованием отмечались следующие недостатки в использовании танковых частей.
Корпуса и бригады, как правило, использовались разрозненно, не имея между собой общей связи по времени и рубежам. Часто корпуса были предоставлены сами себе, и совершенно не знали, что делает пехота, а стрелковые части в свою очередь, не имели сведений о действиях танкистов.
Вышестоящие штабы использовали танковые соединения совершенно неграмотно. Например, по решению командующего 60-й армией в течение трех дней танковые корпуса без подготовки и соответствующего обеспечения вели бои по взятию Воронежа «используя негодный метод лобовой атаки города как крупный укрепленный танко-недоступный район». В результате, соединения понесли большие потери в людях и технике.
В той же 60-й армии имелись такие недопустимые явления, когда приданные пехоте танковые части решением командиров стрелковых дивизий распределялись между полками, а командиры стрелковых полков придавали их батальонам.
Небезынтересно привести выводы по боевому использованию действовавших на этом направлении отдельных батальонов и рот танков КВ-1:
«Прибывшие в состав танковых войск Воронежского фронта в начале июля два отдельных батальона КВ (475 и 476-й) и двенадцать отдельных танковых рот КВ, в течение июля участвовали в операциях в районе г. Воронеж.