Главный удар по южному клину наносил 8-й мехкорпус генерал-лейтенанта Д. Рябышева (схемы 4 и 5). Ему противостояли немецкие 16-я танковая и 57-я пехотная дивизии и моточасти 48-го мотокорпуса. Местность для наступления была труднопроходимой. Она пересекалась пятью речками шириной 10–30 м, и глубиной до 2 м с болотистыми поймами до 2 км. Времени на подготовку отводилось мало — 5 ночных часов. Поддержка с воздуха отсутствовала. В 9 часов утра 8-й мехкорпус атаковал противника двумя танковыми дивизиями — 34-й полковника И. Васильева и 12-й генерала Т. Мишанина. 7-я мотодивизия обеспечивала танковый удар слева. Комкор управлял боем из танка КВ. 34-я тд второй атакой, переправившись по бревенчатым настилам через болотистую местность, полностью разгромила одну танковую колонну противника и прорвалась до района Редкое, Теслучев, где немцы поспешно организовали противотанковую оборону. В этом бою 34-я тд уничтожила 3 батареи, 2 мотобатальона, пленила состав двух батальонов. 12-я тд (8-го МК), преодолев мотопехотой р. Слоновку, захватила Лешнев, уничтожив при этом 12 немецких танков, 3 батареи ПТО, мотобатальон и захватила тылы немецкой дивизии. 7-я тд полковника Герасимова захватила плацдарм на р. Стырь и, отражая контратаки, уничтожила до 15 танков противника, истребила и взяла в плен до двух батальонов пехоты.
Удар 8-го МК, продвинувшегося на 25 км, встревожил германское командование. Рундштедт и Клейст срочно подтягивали к Берестечку танковые и пехотные резервы, стянули всю противотанковую артиллерию 48-го мотокорпуса.
Немецкая авиация непрерывно и массированно бомбила наступающие советские части, впервые применив здесь горючую смесь. Под бомбы попал КП 8-го мехкорпуса, вышли из строя многие командиры штаба, но корпус готовился утром продолжить свое наступление.
На исходе 26 июня Военный совет фронта подвел итоги контрудара. Выяснилось: мехкорпуса, вводимые в бой разрозненно и часто без поддержки пехоты, артиллерии и авиации, задерживают и отбрасывают противника на отдельных направлениях, наносят врагу немалый урон, но и сами несут при этом большие потери. Противник же, используя превосходство и мобильность, продвигается на других участках. Возникает угроза вторжения танковых колонн на луцко-ровенском и радехово-бродском направлениях. С подходом советских 31-го, 36-го и 37-го стрелковых корпусов открывается возможность создать более мощную группировку. М. Пуркаев предложил создать ее на линии рек Стоход, Стырь и городов Дубно, Кременец, Золочев. А мехкорпуса отвести за этот рубеж. М. П. Кирпонос, понимая, что без временного перехода к обороне не обойтись, отдал приказ на отвод. Но Москва на это отреагировала категорично: «Ставка запрещает отход и требует продолжать контрудар…». Разговор Кирпоноса с Жуковым закончился распоряжением последнего: «С утра 27 июня перейти в наступление и разгромить противника, прорвавшегося к Луцку и Дубно». Жуков отлично понял и замысел штаба ЮЗФ и трудности с организацией удара, но переход к обороне в момент, когда у мехкорпусов обозначился успех, а немцы в критическом затруднении, показался ему худшим вариантом. Трудно сказать, какое из решений — прекратить или продолжать удар — было в обстановке тех дней наиболее целесообразным. Однако, когда Генштаб получил сведения о потерях мехкорпусов, они повергали в изумление и заставляли задуматься. Основными причинами потерь танков оказались не действия артиллерии ПТО и танков противника, а авианалеты и многочисленные отказы матчасти. Уже через 2 дня Ставка начала готовить директиву об отводе войск ЮЗФ на рубеж УРов на старой госгранице.
В ночь на 27 июня 8-й и 15-й мехкорпуса, получив приказ, начали отход, но их догнал новый приказ — вернуться и продолжать атаки на прежних направлениях. Едва успели комкоры задержать отходившие части, как поступило новое распоряжение: 8-му — наступать прямо на Дубно, соединиться там с 9-м Рокоссовского и 19-м Фекленко и замкнуть немцев в кольцо; а 15-му всеми силами ударить на Берестечко.
«Перекрестие» приказов запутало даже немецких генералов. Они не могли понять, почему 8-й корпус после успешного наступления днем вдруг ночью отходит, и осторожно, с опаской (не готовят ли русские ловушку?), двинули вслед ему части 16-й танковой и 57-й пехотной дивизий. Гадал об этом и Гальдер, записавший 27 июня: «Русские соединения, атаковавшие южный фланг группы Клейста, видимо, понесли тяжелые потери» (указ. соч.).