Контрнаступление на южном фланге Курской дуги под названием «Полководец Румянцев» (Белгородско-Харьковская операция) предполагалось осуществить силами Воронежского и Степного фронтов, привлечь соединения Юго-Западного фронта.
По принятому плану армиям Воронежского и Степного фронтов ставилась задача нанесения рассекающих ударов из района, находящегося к северо-западу от Белгорода, по направлению к Богодухову и Новой Водолаге, разбить группировку противника на отдельные части, отсечь ее от путей отступления из района Харькова в западном направлении. Следующий удар намечалось нанести танковым корпусом и двумя армиями в сторону Ахтырки. Для 57 армии, которую передали из состава Юго-Западного фронта Степному, планом были предусмотрены наступательные действия юго-восточнее Харькова, чтобы преградить немцам путь для отступления на юг, а также встретиться с наступающими войсками двух фронтов. Данные удары, направленные параллельно рекам, помогали уменьшить их роль в качестве значимых водных препятствий. Состав советской группировки: 980000 офицеров и солдат, 12000 орудий, 2400 танков и самоходных артиллерийских установок, 1300 самолетов100.
Воронежский и Степной фронты, понесшие большие потери в оборонительном сражении под Курском, были значительно укреплены резервными армиями. Воронежскому фронту передавались 27 и 47 общевойсковые армии, а Степному фронту – 53 армия. 4 гв. армию советское командование оставило в резерве.
27 и 40 общевойсковые армии образовали вспомогательную ударную группу Воронежского фронта, обладающую тремя танковыми корпусами, которая была обязана развить наступление по направлению к Грайворону и Ахтырке, а также нейтрализовать возможный фланговый контрудар противника в отношении основной советской группировки, нацеленной на Харьков.
Утвержденный план наступательных действий должен был обеспечить повышенную скорость продвижения советских танковых армий, которым в течение 3—4 дней предстояло пройти 100—120 километров, чтобы осуществить перехват путей из Харькова до переброски резервов вермахта из Донбасса.
Для увеличения превосходства над вражеской группировкой в живой силе и технике командующий Воронежского фронта в районе основного удара (в зоне расположения 5 армии) дополнительно разместил 7 стрелковых дивизий, минометную дивизию, артиллерийскую дивизию, 14 артиллерийских и минометных полков, танковую бригаду, 5 танковых и САУ полков. Была подготовлена ударная