Около 7.00 с востока показались первые автомашины, за ними походным порядком шла пехота. Все говорило о том, что красноармейцы к бою не готовы. Поэтому немецкое командование решило огонь прежде времени не открывать, а дождаться, пока колонна втянется в село, а уже там открыть по ней огонь со всех сторон. План удался. Как только колонна дошла до середины населенного пункта, по ней ударили из стрелкового оружия и тяжелых орудий. Уже через несколько минут боя часть автомашин и тракторов стояла объятая пламенем. Не ожидавшие такого красноармейцы стали разбегаться в стороны, укрываясь в садах и огородах. Часть их, под командованием военкома дивизии бригадного комиссара А.И. Кущевского, бросилась к ручью, надеясь перебраться на противоположный берег. Однако и здесь они повсюду встречали плотный огонь. Некоторым из бойцов удалось пробиться через село, остальные оказались отрезанными от основных сил и попытались вернуться на исходные позиции. Прорвавшаяся группа в дальнейшем была рассеяна, и только малочисленные остатки ее пробились к селу Семидубы, расположенному в 12 км от реки Ятрань, где были окончательно уничтожены. Бригадного комиссара А.И. Кущевского с ними уже не было – он, по одной из версий, погиб в перестрелке в селе Перегоновка, по другой – застрелился, чтобы не попасть в плен. В бою за с. Перегоновка погиб также начальник штаба артиллерии дивизии подполковник И.И. Долгих.
Оставшаяся часть колонны развернулись и, увеличив скорость, направилась в сторону с. Полонистое. Там ее встретили зенитный взвод 4-й батареи 61-го зенитного дивизиона и полубатарея 1-й батареи 61-го зенитного полка. Остатки колонны появились со стороны с. Перегоновка около 9.00, стремясь по мосту перебраться через р. Ятрань.
Как только она приблизилась на расстояние 800 м, с опушки леса неожиданно открыли огонь немецкие скорострельные 20-мм орудия. Пока часть красноармейцев пыталась укрыться от огня в кюветах и в сельских домах, артиллеристы успели отцепить и развернуть в сторону противника два 152-мм орудия. Однако противник вовремя заметил угрозу и перенес огонь. Советские артиллеристы успели сделать всего один выстрел, после чего расчеты были сметены концентрированным огнем 20-мм зениток.
После того как немцы подожгли мест через реку, саперы попытались навести новый, но и он также был уничтожен. Тогда остатки отряда стали укрываться от обстрела в домах и садах с. Полонистое. Тогда немецкие артиллеристы открыли огонь по сельским домам зажигательными снарядами. Вскоре заполыхала значительная часть Полонистого. Пытавшиеся спастись от разгоравшегося пламени красноармейцы беспощадно расстреливались. К полудню из села слышались только отдельные пулеметные и винтовочные выстрелы. Немецкие командиры могли с удовлетворением констатировать, что попытка переправы полностью сорвана.
После полудня началась зачистка села и прилегающей к нему местности. Несколько десятков красноармейцев, которые укрывались в полях севернее с. Полонистое, пытались оказать сопротивление, однако массированный обстрел из 20-мм орудий заставил их сдаться. К 15.30 бой за Полонистое закончился, и линия снабжения 4-й горно-егерской дивизии теперь была полностью восстановлена. Здесь погибли, по немецким оценкам, не менее 500 красноармейцев, еще около 200 взяты в плен, среди них оказались один майор и два политработника.
Тем временем основные силы отряда комдива А.Д. Соколова и генерала А.И. Тонконогова, продолжая выполнение задачи, вышли к позициям артиллерии 4-й горно-егерской дивизии, расположенным в районе хут. Шевченко и Слесаренко. Здесь под командованием оберста Штромайера объединялись силы штаба, а также 3-го и 4-го дивизионов 94-го артполка, часть 2-го батальона 99-го полка и 94-го разведбата. Их личный состав был давно уже поднят по тревоге, однако сила удара и настойчивость прорывавшихся красноармейцев оказались для противников полной неожиданностью. Немецкие артиллеристы вступили в бой, однако собственных сил оказалось явно недостаточно, чтобы удержать всю массу прорывающихся войск. Воспользовавшись замешательством, красноармейцы атаковали огневые позиции, заставив расчеты немецких орудий вступить в рукопашную схватку. Командиры немецких дивизионов запросили поддержки от 2-го батальона 99-го полка, но тот также был скован боем и прийти на помощь не смог. В результате большая часть орудий оказалась уничтоженной, а их расчеты погибли. Однако потери прорывавшихся также оказались велики. Немцы отчитались о 110 сожженных автомашинах и тракторах, одном подбитом танке и 800 взятых в плен красноармейцах[260].