Ставка Главного Командования, учитывая тяжелую обстановку, сложившуюся на Юго-Западном и Южном фронтах, 30 июня приняла решение отвести их войска к 9 июля на рубеж Коростенского, Новоград-Волынского, Шепетовского, Старо-Константиновского, Проскуровского и Каменец-Подольского укрепрайонов, где организовать упорную оборону[26]. Правофланговые соединения 5-й армии (15-й механизированный и 31-й стрелковый корпуса), разрушая за собой мосты и устраивая заграждения на дорогах, под прикрытием арьергардов отходили на реку Случь. На левом фланге армии 9-й и 19-й механизированные корпуса вели упорные бои с ударной группировкой противника, стремившейся прорваться на оперативный простор и осуществить стремительный рейд на Киев.
Рокоссовский, не имевший опыта организации и руководства отходом механизированного соединения, сумел справиться с такой сложной задачей. В ночь на 5 июля части 9-го мехкорпуса, оторвавшись от противника, начали отход за реку Случь. Они отходили классически – от рубежа к рубежу, отражая атаки наседавшего врага. Маршрут отхода пролегал через Новоград-Волынский, но семей комсостава в городе уже не было. 8 июля Рокоссовский отправил жене и дочери письмо, надеясь, что оно дойдет до адресата: «Дорогая Люлю и милая Адуся! “Куда, куда вы удалились?” Кличу, ищу вас – и найти не могу… Как мне установить с вами связь, не знаю… Я здоров, бодр, и никакая сила меня не берет. Не волнуйся, дорогая: я старый воин. Столько войн и передряг прошел и остался жив. Переживу и эту войну и вернусь к вам таким же бодрым, жизнерадостным и любящим вас… Спешу писать, идет бой…»[27]
Противник, наращивая свои усилия, во второй половине 7 июля захватил Бердичев, а к вечеру 8 июля прорвал Новоград-Волынский укрепрайон. Командующий 5-й армией попытался силами 31-го стрелкового, 9-го и 22-го механизированных корпусов во взаимодействии с 6-й армией остановить врага. Утром 10 июля корпуса перешли в контрнаступление. Оно развивалось неравномерно. Механизированные корпуса (всего 130 танков), действуя на левом фланге и в центре ударной группировки, с 10 по 14 июля продвинулись всего на 10–20 км, а 31-й стрелковый корпус – на 3–6 км.
В разгар сражения генерал Рокоссовский получил приказание передать командование корпусом генералу Маслову и немедленно прибыть в Москву. Приказом Верховного Главнокомандующего от 12 июля Константин Константинович был назначен командующим 4-й армией Западного фронта. Это было связано с тем, что командующий армией генерал-майор А. А. Коробков еще 30 июня был отстранен от должности «за потерю управления войсками в критической обстановке, нерешительность и бездействие». 22 июля решением Военной коллегии Верховного Суда СССР его приговорили к высшей мере наказания и расстреляли. И только 31 июля 1957 г. решением той же Военной коллегии, но иного состава Коробков «по вновь открывшимся обстоятельствам»