В результате подобных действий и 16-й, и все остальные танковые корпуса были поистине «измочалены», так и не сумев остановить противника. К 13 июля в 16-м танковом корпусе из 181 танка осталось 45, и лишь 20 из них были боеспособны. Из 88 «тридцатьчетвёрок» корпуса в строю осталось только 6 боевых машин. За четыре дня боёв 17-й танковый корпус потерял 132 танка из 179 (все KB, 62 Т-34 из 88, 47 Т-60 из 68).
К исходу 2 июля противник продвинулся на глубину 60– 80 км. Его подвижные соединения вышли к железной дороге Касторное – Старый Оскол и охватили с севера левофланговые дивизии 40-й армии, продолжавшие вести бои на главной полосе обороны.
К этому времени осложнилась обстановка на правом крыле Юго-Западного фронта. Утром 30 июня ударная группировка 6-й немецкой армии перешла в наступление и прорвала оборону соединений 21-й и 28-й армий. Развивая успех на северо-восток, основные силы 6-й немецкой армии к исходу 2 июля продвинулись на глубину до 80 км и вышли в районы Старого Оскола и Волоконовки, тем самым значительно ухудшив положение советских войск на воронежском направлении. Часть соединений 40-й и 21-й армий Брянского фронта оказалась в окружении.
4 июля соединения 4-й танковой армии генерала Гота вышли на подступы к Воронежу. В течение двух последующих дней немецкие войска захватили плацдарм на левом берегу Дона и в тот же день овладели большей частью города. 10 дней шли ожесточённые бои на улицах западной части Воронежа. Однако дальнейшее продвижение противника было остановлено организованным сопротивлением советских войск.