13 августа началось наступление войск правого фланга Юго-Западного фронта, которые форсируя Северский Донец, продвигались по ее северному берегу, помогая Степному фронту в освобождении от фашистов Харькова, прикрывая его фланг с южного направления. До конца дня, проведя артиллерийскую подготовку, передовые части 34 стрелкового корпуса 1 гв. армии преодолели вражеское огневое противодействие, переправились через Северский Донец, овладели первой линией окопов противника. 6 стрелковая дивизия 1 гв. армии, усиленная артиллерией и танковым полком, тоже преодолев реку, сломав ожесточенное неприятельское сопротивление, в последующие дни освободила несколько населенных пунктов.
16 августа центральные соединения Юго-Западного фронта развернули наступательные действия к юго-востоку от Изюма. В районе Каменка – Сисинки 6 армия, включавшая 6 стрелковых дивизий, танковую бригаду и два танковых полка, нанесла основной удар силами левофлангового 26 гв. стрелкового корпуса по направлению к Долгенькой. Вспомогательный удар на Изюм нанесла 38 гв. дивизия 4 гв. стрелкового корпуса из правого крыла 6 армии. Другие дивизии корпуса пребывали во втором эшелоне. Слева от 6 армии действовала 12 армия в составе семи стрелковых дивизий, танковой бригады и трех танковых полков. Основной удар правое крыло 12 армии нанесло силами 66 стрелкового корпуса, за которым во втором эшелоне следовал 67 стрелковый корпус. Перед наступлением 6 и 12 армии успешно провели разведку боем, раскрыв опорные пункты и особенности вражеских оборонительных рубежей, хорошо оборудованных в инженерном отношении. Проведя авиационную и артиллерийскую подготовки, советские войска постепенно продвигались, преодолевая ожесточенное вражеское противодействие и контратаки.
После достижения 25 гв. стрелковой дивизией северо-западной части Долгенькой ее атаковал немецкий пехотный батальон при поддержке 20 танков, а также 60 бомбардировщиков. Эту контратаку отразили советские стрелковые и танковые соединения, поддержанные авиацией и артиллерией.
На протяжении 16 августа 244 стрелковая дивизия и 224 танковый полк 12 армии вели ожесточенные бои за укрепленный район Хрестище. До конца дня 17 воздушная армия осуществила 1338 боевых влетов, сбив 25 и подбив 2 вражеских самолета. К вечеру 16 августа передовые соединения 6 и 12 армий смогли продвинуться на некоторых участках до 2,5—3,5 километров, а также освободили ряд населенных пунктов.
На рассвете 17 августа советские войска продолжили наносить удары, несмотря на ужесточение противодействия врага, бросавшего в контратаки пехотные полки с десятками танков. Наносились авиаудары подразделениями, насчитывавших до сотни бомбардировщиков. Некоторые позиции переходили из рук в руки не один раз.
34 стрелковый корпус 1 гв. армии, продолжая успешное