Контрнаступление советских войск под Сталинградом решительным образом изменило стратегическую обстановку на советско-германском фронте в пользу Красной Армии. В этих условиях Ставка ВГК решила, максимально используя успех сталинградского контрнаступления, развернуть общее наступление от Ленинграда до Кавказа. Не распыляя сил, как это имело место зимой 1941/42 г., Ставка сосредоточила основные усилия на Юго-Западном направлении, то есть там, где противнику было нанесено особенно ощутимое поражение и где ожидалось менее упорное его сопротивление. Здесь планировалось силами Брянского, Воронежского, Юго-Западного, Южного и Закавказского фронтов разгромить соединения групп армий «Б», «Дон» и «А», освободить Харьковский промышленный район, Донецкий бассейн и Северный Кавказ. Одновременно войскам Донского фронта было приказано ликвидировать окруженную под Сталинградом вражескую группировку. Активные действия намечались и на других участках фронта. В январе 1943 г. планировалась наступательная операция по прорыву блокады Ленинграда. На северо-западном и западном направлениях очередную попытку разгрома демянской и ржевско-вяземской группировок противника должны были предпринять армии Северо-Западного, Калининского и Западного фронтов.
Германское командование намеревалось задержать наступление Красной Армии на юго-западном направлении. Угроза выхода армий Южного фронта в тыл кавказской группировке вынудила врага оставить часть захваченной территории в расчете на удержание Донбасса и части Северного Кавказа. Основные силы противоборствовавших сторон действовали на южном участке фронта — от Долгорукова до Новороссийска.
Ко многим этим событиям начальник Генштаба А. М. Василевский имел непосредственное отношение. 2 января 1943 г. он прибыл в поселок Анна, где находился штаб Воронежского фронта. Разгром войск 6-й армии был осуществлен уже без участия Василевского.
Сталин, придавая большое значение освобождению Харьковского промышленного района, послал в начале января 1943 г. на Воронежский фронт в качестве представителя Ставки ВГК еще и генерала армии Жукова. Он и Василевский вскоре перебрались в г. Бобров. Вместе с командующим и штабом Воронежского фронта они разработали план Острогожско-Россошанской операции, которая являлась составной частью Воронежско-Харьковской стратегической наступательной операции.
К середине января 1943 г. на Верхнем Дону оборонялись главные силы группы армий «Б»(итальянская 8-я, венгерская 2-я армии, корпусная группа «Крамер») под командованием генерал-полковника М. Вейхса. Она насчитывала около 270 тыс. человек, 2,6 тыс. орудий и минометов, более 300 танков и штурмовых орудий. С воздуха ее поддерживали авиация командования ВВС «Дон», а также часть сил 4-го воздушного флота и командования ВВС «Восток» — всего до 300 самолетов. Оборона противника носила очаговый характер и была развита в инженерном отношении лишь в тактической зоне.
В оперативной глубине заблаговременно подготовленные рубежи отсутствовали.
К проведению Острогожско-Россошанской операции привлекались главные силы Воронежского фронта (40-я, 3-я танковая, 2-я воздушная армии, 18-й отдельный стрелковый и 7-й кавалерийский корпуса) и 6-я армия Юго-Западного фронта. Они насчитывали около 200 тыс. человек, до 3 тыс. орудий и минометов, 909 танков и 208 самолетов. Противник имел превосходство в живой силе в 1,3 раза и в авиации в 1,5 раза, почти равное количество орудий и минометов, но в 3 раза меньше танков.
По замыслу операции предусматривалось нанесение трех ударов по сходящимся направлениям. Главный удар по центру группы армий «Б» (венгерская 2-я армия) со Сторожевского плацдарма наносила 40-я армия, второй удар из района южнее Новой Калитвы по центру итальянской 8-й армии — 3-я танковая армия. В целях быстрейшей ликвидации окруженной группировки противника с Щучьинского плацдарма в общем направлении на Карпенково наносил рассекающий удар 18-й отдельный стрелковый корпус. Действия войск Воронежского фронта с юга обеспечивала 6-я армия, наступавшая из района юго-западнее Кантемировки на Покровское (125 км западнее Кантемировки). Одновременно с окружением противника часть сил 40-й армии и 7-й кавалерийский корпус, усиленный 201-й отдельной танковой бригадой, должны были выдвинуться к р. Оскол и образовать внешний фронт окружения.