Находившийся юго-западнее Львова 8-й механизированный корпус генерал-лейтенанта Д.И. Рябышева вечером 22 июня получил приказ командующего фронтом выйти в район восточнее города и поступить в подчинение командующего 6-й армией. Получив в свое распоряжение 8-й мехкорпус, генерал Музыченко повернул его на запад, чтобы с утра 24 июня отбросить рава-русскую группировку противника за госграницу. В свою очередь командующий фронтом, считая, что корпус уже сосредоточился восточнее Львова, потребовал от его командира ускорить выдвижение на север в район Бродов, чтобы утром 24 июня совместно с 15-м мехкорпусом атаковать противника, прорвавшегося в Берестечко. Музыченко поставил Рябышеву соответствующую задачу. Корпус развернулся почти на 180° и пошел обратно. Только к утру 26 июня он вышел к Бродам.
Тем временем уже к исходу 24 июня на Ровенском направлении, на стыке 5-й и 6-й армий образовался разрыв около 50 км, в который устремились соединения 1-й немецкой танковой группы генерала Э. Клейста (799 танков). Создалась угроза глубокого прорыва гитлеровских войск и охвата ими с севера основных сил Юго-Западного фронта. Для ликвидации этой угрозы и разгрома ударной группировки противника в период 26–29 июня был нанесен контрудар силами 8, 9, 15-го и 19-го мехкорпусов по флангам прорвавшихся немецких войск.
9-й (командир — генерал-майор К.К. Рокоссовский) и 19-й механизированные корпуса (командир — генерал Н.В. Фекленко), совершив под непрерывным воздействием авиации противника более чем 200-км марш, находились в районе восточнее Луцка и должны были наступать на Дубно с севера. С юга в северо-западном направлении на Дубно наносили удар 8-й и 15-й мехкорпуса. Следует подчеркнуть, что на начало войны в этих корпусах имелось 286, 279, 858 и 733 танка соответственно, а всего 2156! Из них 181 Т-34 и 140 КВ. Однако до 50 % этой техники по разным причинам в контрударе участия не принимало. Часть была потеряна, часть вышла из строя в ходе выдвижения в исходные районы, другие просто не успели подойти: 7-я моторизованная дивизия 8-го мехкорпуса, например, к этому времени находилась еще на марше. Не удалось использовать в контрударе и 4-й механизированный корпус. Командование фронтом решило привлечь лишь его 8-ю танковую дивизию, которая к тому времени уже потеряла в боях 92 танка. Еще больше машин вышло из строя по техническим причинам. В результате из 385 танков, которые дивизия имела накануне войны, в район контрудара к концу 27 июня, то есть с опозданием на сутки, прибыло только 65 боевых машин.
Тем не менее удар по противнику были готовы нанести, как минимум, 1000 танков. Эти силы были распределены неравномерно: до 700 боевых машин атаковали с юга и около 300 — с севера. При этом практически все Т-34 и КВ (не менее 250 машин) находились в южной группировке. Контрудар наших войск начался 26 июня и вылился во встречное сражение с соединениями 1-й танковой группы противника. Однако успешно завершить операцию окружением противника не удалось, и в первую очередь по причине отсутствия четко налаженной связи и взаимодействия как между наступавшими мехкорпусами, так и между ними и вышестоящими штабами. Вот что по этому поводу написал в своих воспоминаниях В.С. Архипов, в те дни командир разведбата 43-й танковой дивизии 19-го мехкорпуса: «Слабая, с длительными перерывами радиосвязь была причиной опоздания информации, направляемой с линии фронта в высшие штабы. Поэтому и решения, которые принимались в штабах и, в свою очередь, передавались на фронт, часто не соответствовали изменившейся боевой обстановке. К примеру, вечером 26 июня, когда, смяв правый фланг 11-й немецкой танковой дивизии и разгромив один из ее танковых полков, наша дивизия вышла к Дубно, никто из нас не знал, что с юга, нанеся огромные потери другим соединениям 48-го немецкого моторизованного корпуса, успешно продвигается к нам навстречу 8-й мехкорпус генерала Д.И. Рябышева.