6-й тк, взаимодействуя с 5-м гв. тк, с рассветом 4 августа 1943 г. начал наступление на Томаровку. Преодолевая упорное сопротивление противника, к 14.00, силами 6-й мсбр и 200-й тбр, овладел рубежом Красный Отрожек, перекрёсток дорог 2 км восточнее Томаровки, где и задержался, ставя перед собой задачу овладеть Томаровкой, хотя и имел приказ командующего армией не ввязывать корпус в бой за укреплённый Томаровский узел, поставив против него часть сил для его блокировки, а главными силами продолжать выполнять поставленную задачу на действия в глубине. После личного вмешательства командарма во второй половине дня корпус, прикрывшись против Томаровки частями 6-й мсбр и танковыми бригадами, начал обходить её с востока и к исходу дня передовыми подразделениями вышел в район леса западнее Станового.
В результате безуспешных боёв за Томаровку корпус в течение дня потерял 21 танк и до 300 человек убитыми и ранеными. 6-я мсбр к 18.00 овладела северной окраиной Томаровки и с наступлением темноты, передав свой участок частям 5-го гв. тк, также обошла Томаровку и в течение ночи вышла в район главных сил корпуса.
6-я мсбр с 270-м мп, двумя батареями 538-го иптап в течение дня вела бой за овладение Томаровкой. Встречая сильное огневое сопротивление противника, к 19.00 вышла на северо-восточную и северную окраины Томаровки, где имела задачу не допустить прорыва противника из Томаровки на северо-восток и юго-восток. Приказом командира 6-го тк бригада выступила во втором эшелоне за 200-й тбр для выполнения задачи второго дня боя.
200-я тбр с утра вела огневой бой за овладение Томаровкой. В 12.00 с южной окраины д. Красный Отрожек вела огонь танками с места, уничтожая технику и живую силу противника. С 15.00 наступала во втором эшелоне за 22-й тбр, обходя Томаровку с юго-востока. К 20.00 бригада головой колонны достигла д. Калинина. За день боя бригада потеряла танков Т-34 – 10 (подбито и сожжено). За день боя бригада уничтожила: танков – 8, пушек разного калибра – 12, автомашин – 3, взято в плен – 14 человек, уничтожено около 400 солдат и офицеров противника. К исходу дня бригада имеет в строю: Т-34 – 20, Т-70 – 6, Т-60 – 2.
22-я тбр в течение дня, наступая на Томаровку, вела бои с противником. Бригада, введённая в бой, в 12.00 в районе высоты 197,8 встретила сильный фланговый огонь артиллерии противника с высоты 217,5 и успеха в продвижении на Томаровку не имела. Потеряв при этом 11 танков подбитыми и сожженными, с 15.00 выдвинулась для выполнения задачи второго дня. К 24.00 вела наступление в направлении на Сергеевку.
112-я тбр, составляя резерв корпуса, боевых действий не вела и была сосредоточена в районе высоты 191,1. С 17.00 бригада с подвижным противотанковым резервом двигалась за 200-й тбр в готовности к развитию успеха передовых бригад. К 23.00 бригада головой колонны достигла рубежа 1 км восточнее д. Калинина. В 19.00 бригада подверглась бомбардировке авиацией и потеряла разбитыми 2 пушки, 4 человека убитыми и 14 человек ранеными. К исходу дня в строю: Т-34 – 51, Т-70 – 2.
Командир 6-го тк с опергруппой перемещался с подвижной группой и 112-й тбр за 200-й