Легкой победы не получалось, немецкую оборону пришлось прогрызать. Тем не менее к концу дня фланговые 21-я и 38-я армии прорвали главную полосу и продвинулись на 6–10 км. Менее успешно наступала «ударная» армия Рябышева, которой удалось вклиниться в оборону противника лишь на 2 км, при том что здесь на одну наступающую дивизию приходилось 2,5 км фронта прорыва, количество орудий и минометов на 1 км составляло 59,5 единицы, танков — 12. Окрыленный своим успехом, генерал Москаленко предложил передать подвижную группу 38-й армии, но штаб фронта решил, что все и так складывается удачно: фланги Рябышева надежно обеспечены, и теперь ему ничто не мешает «переть» прямо на Харьков. Надо сказать, войскам трех советских армий противостояли в этот день 79-я и 294-я пехотные дивизии и один пехотный полк 71-й дивизии противника.

Неплохо складывались дела и у южной ударной группировки. Шесть советских дивизий при поддержке 200 танков и 14 полков РГК к полудню сломили сопротивление двух немецких пехотных дивизий и бригады венгров. Во второй половине дня на красноградском направлении в прорыв был введен 6-й кавкорпус с приданной ему танковой бригадой. К вечеру войска Городнянского и Бобкина на 40-километровом участке вклинились в глубь немецкой обороны на 12–15 км, достигнув второго оборонительного рубежа, созданного на возвышенном западном берегу реки Орель. Немцы бросили сюда все что было под рукой, в том числе трофейные команды и строительные подразделения, а генерал Городнянский начал выдвижение двух дивизий второго эшелона. Танковые корпуса оставались на месте, хотя находились уже в 35 км от линии фронта.

Продвижению советских войск благоприятствовало практически полное отсутствие у противника авиации. Основные силы 4-го воздушного флота были задействованы в это время гораздо южнее, помогая Манштейну громить Крымский фронт. Поэтому советская авиация работала в условиях чистого неба, обеспечивая прикрытие и поддержку обеих ударных группировок. Анализируя итоги первого дня боев, Тимошенко и его штаб пришли к выводу, что в целом наступление развивается по плану.

Генерал Паулюс, оценив обстановку, начал перегруппировку своих сил. На южный участок он направил один пехотный полк 113-й дивизии, одновременно из Харькова против 38-й армии начали выдвижение 3-я и 23-я танковые дивизии (у Паулюса их оказалось две) и три полка пехоты. Из Крыма под Харьков началась переброска воздушных эскадр Рихтгофена.

13 мая советское наступление продолжалось. На южном участке фронт прорыва был расширен до 55 км, а глубина достигла 25–50 км. Сопротивление противника здесь стало заметно ослабевать, создались благоприятные условия для ввода подвижной группы. Стремительный и мощный удар двух танковых корпусов — около 300 машин — мог оказаться именно сейчас весьма эффективным. Однако командование ЮЗФ, введенное в заблуждение данными собственной разведки о сосредоточении в районе Змиева крупной танковой группировки противника, решило придержать корпуса в рукаве и ввести их в прорыв с выходом стрелковых дивизий на рубеж реки Берестовая, до которой предстояло еще пройти с боями 15 км.

На севере 28-я армия преодолела главную полосу вражеской обороны и вышла на подступы к Харькову, на линию высот, обступающих город с востока. Войска Москаленко в первой половине дня продвинулись еще на 6 км. С этого момента советский «график» начал ломаться. В 13 часов немцы, сосредоточив в течение ночи и первой половины дня две подвижные группировки, нанесли удар с двух сторон по стыку 38-й армии ее с правым соседом. В одну группу вошли 3-я танковая дивизия и два полка пехоты, вторую составили 23-я танковая дивизия и один полк пехоты. «Такого сильного удара массы танков с пехотой… ударная группа 38-й армии не выдержала» и оказалась отброшенной на исходные позиции.

Чтобы вовсе не потерять выгодный плацдарм на западном берегу Северского Донца, Тимошенко приказал из резерва 28-й армии перебросить к Москаленко 162-ю стрелковую дивизию и 6-ю гвардейскую танковую бригаду. В итоге «ударная группа» одной только 38-й армии составила пять стрелковых дивизий, четыре танковые и одну мотострелковую бригады, около 200 танков, свыше 500 орудий и минометов, прикрываемых с воздуха 100 самолетами. Поэтому «несмотря на многократное (?) численное превосходство (?) противника (который наносил контрудар тремя дивизиями с примерно 300 танками. — Авт.), воины 38-й армии оказали ему стойкое сопротивление», — сообщает официальная история армии, и «уничтожили» за один день 139 танков.

Прямо с утра 14 мая — так утверждает Баграмян — германская авиация захватила господство в воздухе, стоило прибыть на театр 3-й истребительной эскадре. В дальнейшем немцы довели количество самолетов до 580 (в том числе 180 истребителей, 310 бомбардировщиков, 90 разведчиков).

889 советских самолетов (350 истребителей, 85 штурмовиков, 444 бомбардировщика, 10 разведчиков) ничего не смогли реально противопоставить такому «подавляющему превосходству» противника.

Армия Москаленко в этот день «прочно закрепилась» и более всего озабочена сохранением стыка с соседом, куда продолжали бить две немецкие танковые дивизии. Войска 21-й армии топтались на месте, укладывая солдат в лобовых атаках на укрепленные пункты и высотки, обороняемые 79-й пехотной дивизией. Дошло до того, что главкому пришлось «не без назидания» объяснять генералу Гордову, что узлы сопротивления противника не надо брать в лоб, их необходимо блокировать и обходить, всеми силами форсируя наступление. Дивизии Рябышева продвинулись еще на 6–8 км и вышли к тыловому рубежу немецкой обороны, проходившему по рекам Харьков и Муром.

По плану операции наступил момент ввода в прорыв подвижной группы, состоявшей из 3-го кавкорпуса и 38-й стрелковой дивизии. Но из-за плохой организации управления эти соединения не успели сосредоточиться на исходном рубеже. Штабы соединений и штаб Тимошенко находились в отдалении от передовой — иногда их разделяли 20–30 км и более, радиосвязь работала безобразно, позывные частей перепутались, «и в этой общей сумятице всеобщего воодушевления мало кто догадывался, что управление войсками уже потеряно».

Тем временем с юга 6-я советская армия вышла на рубеж, отстоящий не более чем на 35–40 км от южных предместий Харькова.

Между тем отсутствие активных действий на других участках фронта и возвращение Рихтгофена позволило немецкому командованию беспрепятственно перебрасывать к местам прорыва свои резервы. Командир 6-го кавкорпуса генерал Носков сообщил, что на красноградском направлении противник ввел еще один полк, «теперь уже конников контратаковали два пехотных полка (!)». Интересно, что наши мемуаристы, оперируя с советской стороны дивизиями, корпусами и сотнями танков, подсчитывают каждый немецкий полк. Видимо, не зря, если три кавалерийских дивизии и танковая бригада отражают атаки двух германских пехотных полков.

Утром 15 мая Паулюс ввел в бой против 21-й армии 168-ю пехотную дивизию, переброшенную на автомашинах из Белгорода. На юге после упорных боев немцы отошли на западный берег реки Берестовой и взорвали мосты. К исходу дня из Полтавы на этот рубеж прибыла свежая 305-я дивизия. Таким образом, четыре дня войскам генералов Городнянского и Бобкина противостояли три пехотные дивизии противника.