Кроме того, удар из района Щигров на Воронеж наносился силами армейской группы «Вейхс». Главный удар на Воронеж наносила 4-я танковая армия, которая после выхода к реке Дон в районе Воронежа должна была наступать совместно с 6-й полевой армией на Кантемировку, а затем на юго-восток и, соединившись с 1-й танковой армией, окружить силы Юго-Западного и Южного фронтов.

Противостоять немецким ударным группировкам должны были войска Брянского, Юго-Западного и Южного фронтов. При этом в боях в большой излучине Дона 28 июня - 23 июля 1942 года принимали участие новосформированные объединения и соединения: 5-я танковая армия и 13 танковых корпусов (из них три в составе 5-й танковой армии).

28 июня 1942 года в 10 часов немецкие части перешли в наступление. Главный удар „наносили войска 4-й танковой армии, действовавшие южнее железной дороги Курск-Воронеж в направлении реки Дон. Южнее 4-й танковой армии, в направлении на Старый Оскол, наступали войска 2-й венгерской армии и 55-й армейский корпус немцев.

Для ликвидации немецкого прорыва командующий Брянским фронтом выдвинул из своего резерва 16-й танковый корпус, а для усиления 40-й армии 115-ю и 116-ю танковые бригады. Вечером 28 июня решением Ставки для усиления Брянского фронта в район Старого Оскола выдвигались из состава Юго-Западного фронта 4 и 24-й танковые корпуса, а из Воронежа в район Касторной - 17-й танковый корпус.

Для разгрома прорвавшегося противника с севера, из района Ливны, должны были нанести удар 1 и 16-й танковые корпуса, а навстречу им, из района Горшечное - 4, 24-й и 17-й танковые корпуса. Теперь у Брянского фронта было достаточно сил для разгрома прорвавшейся немецкой группировки и восстановления положения. Три танковых корпуса, наступавших из района Горшечное, объединялись в оперативную группу под командованием генерал-лейтенанта танковых войск ЯН. Федоренко - начальника Главного автобронетанкового управления Красной Армии, специально прибывшего на фронт для оказания помощи в организации действий танковых соединений.

30 июня из района Ливны, вдоль левого берега реки Кшень перешел в наступление 1-й танковый корпус генерал-майора М. Е. Катукова (181 танк, из них 88 Т-34). В междуречье Кшени и Олыма развернулись ожесточенные бои. 1-му танковому корпусу удалось продвинуться на 5 километров к югу, но вскоре он был остановлен немецкой артиллерией и ударами авиации и перешел к обороне на стыке 13-й и 40-й армии.