Далее корпус с подчиненными ему частями и соединениями разделился на две группы, двигавшиеся по параллельным маршрутам. Правая группа состояла из 52-й стрелковой дивизии, 178-й танковой бригады полковника М.М. Громагина и дивизиона РС. Основной проблемой стало строительство переправ через Северский Донец, поскольку намерзший лед не выдерживал танков Т-34. Переправы для танков Т-34 были закончены 2 февраля, в этот же день было начато строительство переправы грузоподъемностью 60 тонн для танков КВ. Двигаясь от Северского Донца на юг, правая группа корпуса 3 февраля столкнулась с колонной танков неизвестной численности и перешла к обороне. В течение 4 и 5 февраля группа вела оборонительный бой с 7-й танковой дивизией немцев и понесла серьезные потери: 15 танков Т-34 и 8 легких танков, 14 автомашин, 2 противотанковые пушки, 78 человек убитыми и 50 ранеными.
Вторая группа корпуса состояла из 183-й, 186-й танковых бригад, 11-й мотострелковой бригады, истребительно-противотанкового полка и управления корпуса. Группа успешно захватила плацдарм на Северском Донце, форсировала его легкими танками и захватила деревню Серебрянка на южном берегу реки. Однако дальнейшее продвижение на юг было остановлено. Немцам здесь удалось опереться на построенные еще в 1942 г. укрепления и узлы сопротивления. Левая группа 10-го танкового корпуса сдала свою полосу подошедшему 18-му танковому корпусу Б.С. Бахарова и 44-й стрелковой дивизии и после 30 км марша присоединилась к правой группе. Последняя вела бои вдоль железной дороги на Артемовск. Одним из сильных узлов сопротивления была станция Соль на этой железной дороге, в районе которой действовал немецкий бронепоезд.
Генерал-майор Б.С. Бахаров, командир 18-го танкового корпуса, фото 1942 г. Он был участником боев как в районе Харькова, так и контрудара под Прохоровкой
С 6 по 10 февраля 10-й танковый корпус вел бои с 7-й и 3-й танковыми дивизиями III танкового корпуса немцев. Основным противником корпуса В.Г. Буркова на этом этапе операции была 3-я танковая дивизия. Разграничительная линия между 3-й и 7-й танковыми дивизиями проходила примерно посередине между железными дорогами на Артемовск и Краматорск, через Рай-Александровку и Часов Яр. Решительный результат в тех боях не был достигнут ни одной из сторон. Подтянутым из района Ростова танковым дивизиям немцев удалось лишь сдержать наступление в направлении Артемовска. По итогам боев понесшая большие потери в боях за станцию Соль 178-я танковая бригада передала оставшиеся танки в 183-ю танковую бригаду