Перед фронтом 3-й танковой армии оборонялись 543-й пехотный полк 387-й пехотной дивизии, «остатки 114-го пехотного полка, 15-й и 3-й полицейские полки СС, полк «Великая Германия»»[110] – итого до 8 пехотных батальонов в полосе наступления армии. Кроме того, предполагалось сосредоточение частей 130-й немецкой пехотной дивизии в Митрофановке, 168-й и неустановленной пехотной дивизии в Россоши. Полоса обороны немецких войск представляла собой «…систему опорных пунктов по высотам и населенным пунктам, оборудованным окопами полной профили и несколькими блиндажами по высотам. В населенных пунктах дома приспосабливались под огневые точки. На путях движения ожидались минные поля»[111].
Задержка сосредоточения войск армии и артиллерии РГК (артполки РГК развернулись на огневых позициях к исходу дня 13 января) и отсутствие требуемых для ведения наступления запасов боеприпасов, ГСМ и продовольствия привели к переносу начала наступления на 14 января 1943 г.[112] В 20 часов 45 минут 13 января командующий 3-й танковой армией отдал распоряжение: исходное положение для наступления занять к 4 часам утра 14 января 1943 г.; исходное положение для атаки занять к 9 утра 14 января; артподготовку начать в 8 часов утра 14 января[113].
С утра 14 января стоял сильный туман (видимость ограничивалась 5—10 метрами[114]), что привело к переносу начала артподготовки на 10 часов 45 минут утра, когда туман рассеялся. На 16-километровом фронте прорыва в артподготовке участвовало 355 50-мм минометов, 468 82-мм минометов, 88 120-мм минометов, 248 45-мм орудий, 48 76,2-мм полковых пушек, 246 76,2-мм дивизионных пушек, 104 122-мм дивизионных гаубицы, 18 122-мм корпусных пушек, 18 152-мм гаубиц, 40 реактивных установок М-8, 7 установок М-13 и 240 установок М-30[115] – итого 911 минометов, 682 орудия и 287 реактивных установок, что в среднем составляло 99,5 артствола на километр фронта. Артиллерийская обработка переднего края обороны противника продолжалась около полутора часов[116].
В 12 часов 20 минут стрелковые соединения армии при поддержке танков перешли в атаку. Невзирая на понесенные в ходе артподготовки потери, противник стойко оборонял передний край обороны. Продвижение частей армии вперед было очень медленным. Около 15 часов командующий 3-й танковой армии принял решение немедленно, не дожидаясь выхода эшелона прорыва обороны противника на глубину 3 км, ввести в бой эшелон развития прорыва. Ввод в бой главных сил 12-го и 15-го танковых корпусов сломил оборону противника, и вражеские части начали поспешно отходить в северном и северо-западном направлениях.
К исходу дня части 3-й танковой армии занимали следующее положение:
– 37-я отдельная стрелковая бригада вела упорные бои на рубеже Лиман, Лебедево;
– 180-я стрелковая дивизия при поддержке 173-й отдельной