目的
1943年2月2日—3月3日战役目的是粉碎哈尔科夫方向德军“B”集团军群基本兵力，收复哈尔科夫工业区。战役代号为“星”。第三次哈尔科夫战役是德国南方集团军群在1943年2月19日至3月15日间在围绕哈尔科夫对苏联红军的一系列攻势行动。德军的行动代号为顿涅茨克行动，而苏联红军则称为顿涅茨克及哈尔科夫行动，德军的反攻消灭了大约52个红军师及重新占领哈尔科夫和别尔哥罗德。
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背景
由于1943年1月苏联红军顺利实施了奥斯特罗戈日斯克—罗索什战役和沃罗涅日—卡斯托尔诺耶战役，德军库尔斯克方向和哈尔科夫方向的防御中出现一个400公里的缺口。2月初，追击德军的沃罗涅日方面军(第60、第38、第40、第69集团军，坦克第3集团军，空军第2集团军;司令为戈利科夫上将)当面德军是第2集团军和“兰茨”战役集群近15个步兵师和坦克师(司令为陆军元帅曼斯坦因)。其大部已遭惨重损失。沃罗涅日方面军未经战役间歇立即准备和实施哈尔科夫进攻战役。战役是在复杂条件下进行的。
战役开始前，方面军所属部队已进行将近两个半月的进攻战斗，人员和军事技术装备严重缺额。全体人员已经疲惫，泥泞季节又已到来。方面军的后方正进行围歼德军9个师的战斗。
按照战役企图，第40(司令为基里尔·谢苗诺维奇·莫斯卡连科中将)、第69集团军(司令为卡扎科夫中将)和坦克第3集团军(司令为雷巴尔科中将)由新奥斯科尔、瓦卢伊基地域向哈尔科夫实施主要突击，从西北面和南面迂回该市;第60集团军(司令为切尔尼亚霍夫斯基中将)由卡斯托尔诺耶以西地域向库尔斯克实施辅助突击。第38集团军(司令为奇比索夫中将)应向奥博扬发展进攻。正在实施顿巴斯战役的西南方面军(司令为瓦图京上将)第6集团军(司令为哈里东诺夫中将)应向巴拉克列亚、克拉斯诺格勒突击，从南面保障战役的实施。
兵力对比
从1943年1月13日至4月3日，大约500000名红军参与沃罗涅日–哈尔科夫攻势行动。当时大约有6100000名红军士兵在东部战线，另外有659000名伤兵。相比以下，德军共有大约2200000人在东部战线，另外有100000人被部署在挪威，结果于2月初苏联红军在人数上对德军形成了2对1的优势。但由于补给线过长及在此攻势中伤亡惨重，在曼斯坦因的反攻开始时，德军在数量上占有战略上的优势，包括在坦克的数量上—例如，曼施坦因有350辆坦克，在个别地区对苏联红军装甲部队形成7对1的优势。
德军参战兵力
在反攻开始时，曼施坦因可动用第4装甲集群包括第48装甲军及武装党卫军装甲军，和第1装甲集群包括第40及第57装甲军，第48装甲军由第6、第11及第17装甲师组成。而武装党卫军装甲军由武装党卫军阿道夫·希特勒卫队装甲师和帝国师组成。2月初武装党卫军装甲军兵力共大约20000人，在地理上第4装甲集群在苏联红军突出部的南面;而第1装甲军团在第4装甲军团以东，武装党卫军装甲军在苏联红军突出部的北面，作为南方集团军的北翼。
相对下，德军共有70000人面对攻向顿河的苏联红军共210000人。德国防卫军处于劣势。尤其是德军从1942年6月至1943年2月连续作战数月。当时希特勒任命陆军元帅威廉·凯特尔、马丁·鲍曼及汉斯·霍夫曼组成一个..以从不必要的工业中招募800000名新兵，但是这个招募的效用要到1943年5月后才能发挥出来。到时候德军的兵力将是战争开始以来最强的，达到950000人。
1943年开始时，德军装甲部队已遭受重大损失。很少装甲师能有超过100辆坦克，平均只有70～80辆坦克可以作战。大约在第三次哈尔科夫战役开始时，海因茨·古德里安被任命负责增强德军的装甲兵力。虽然他负出了很大努力，1个德军装甲师只有大约10000～11000人，低于正常的13000～17000人。到了6月，1个装甲师只能有100～130辆坦克。武装党卫军装甲师情况较佳，可拥有大约150辆坦克、一营自行火炮及一半可机动化的步兵和装甲掷弹兵—人数大约19000人。当时虽然武装党卫军帝国师已配备了一定数量的虎式坦克，大部份德军坦克仍以3号坦克和4号坦克(Pzkpfw-Ⅳ型中型坦克)居多。
第4装甲集群由赫尔曼·霍特上将指挥，第1装甲集群则由埃贝哈德·冯·马肯森上将率领。第6、第11及第17装甲师分别由瓦尔特·冯·霍纳多尔夫少将、赫尔曼·巴尔克少将及弗里多林·冯·森格尔·翁德·埃特林少将指挥。武装党卫军装甲军由保罗·豪塞尔中将指挥，他亦同时指挥武装党卫军骷髅师。
苏联红军参战兵力
当苏联红军在1月底至2月初开始对南方集团军群的攻势时，参战的部队包括布良斯克方面军、沃罗涅日方面军及西南方面军。它们分别由列伊捷尔、菲利普·戈利科夫及尼古拉·费多罗维奇·瓦图京指挥。他们的位置如下：戈利科夫的布良斯克方面军在南方集团军群的北面，沃罗涅日方面军面对库尔斯克，而西南方面军则面对敌军。苏联中央方面军在布良斯克方面军沃罗涅日方面军之间，用以扩大战果。这2个方面军要击破德国第2集团军。2个苏军兵力共有大约500000人，其中大约346000人在德军反攻开始后参与防守哈尔科夫。
与德国人差不多，苏联红军很多师损耗严重。例如第40集团军的师平均只有3500～4000人，第69集团军的一些师只有1000～1500人。有些师只有20～50门迫击炮作火力支援，这种人力和装备的短缺令瓦图京的西南方面军要求增援超过19000名士兵及300辆坦克。但在1943年战役开始时只有16000人补充。当曼施坦因开始反攻时，沃罗涅日方面军损失了大量兵力，及前进过多但没有南面的西南方面军掩护其侧翼。
过程
1942年5月，红军西南方面军向被德国占领的哈尔科夫发动进攻，结果却撞上了实力强大的德国“克莱斯特”集团军级集群。红军损失惨重，曾被寄予极大希望的苏联红军哈尔科夫进攻战役却变成了纳粹德军1942年夏季进攻战役的序曲。但和1941年的情况一样，红军的力量此时还远远没有强大到可以彻底击败德军的程度。不久以后，德国人就将在哈尔科夫再次向苏联红军证明：他们仍有足够力量显示日耳曼武装力量的强大和顽强，曼斯坦因元帅将在其间充当主角。
对于在苏德战场作战两年，从摩托化军军长升到陆军元帅的曼斯坦因来说，整个战区摇摇欲坠：就在红军沃罗涅日方面军占领哈尔科夫的同时，红军西南方面军已经逼近了曼斯坦因司令部所在地——位于第聂伯河大河弯处的重镇扎波罗热。
但就在该城即将失守之际，纳粹德国元首希特勒却坐着Fw-200侦察/巡逻机来到此地视察。元首的“大驾光临”让正准备从这里卷铺盖走人的曼斯坦因手忙脚乱，因为当时苏联坦克群离这座危城已经很近，红军随时有可能突入该城。为了保证希特勒的安全，德国空军调来了200多门高射炮，下达给他们的命令是：死死挡住苏联坦克，战至最后一发炮弹和最后一人。
就在德军炮手们在城外和苏联坦克拼命的同时，城里的希特勒正为了哈尔科夫的失守向曼斯坦因大发雷霆，他命令这位元帅立刻收复哈尔科夫。可是曼斯坦因却拒绝了希特勒的计划，而是提出了另一个更为大胆的方案：暂时不去理会占领了哈尔科夫的苏联红军沃罗涅日方面军，而是集中兵力吃掉冒进的苏联红军西南方面军(也就是城外正在逼近的红军部队)。然后再回过头去，击溃哈尔科夫方向的红军，并重新夺占该城。
这个大胆的方案对希特勒来说确实有些突然，但他最终还是认可了曼斯坦因的计划。希特勒向南方集团军群的部队宣布了反攻决定，并且宣称，在这个“离德意志帝国边界1000多公里的地方，将决定德国现在和未来的命运。”因此，希特勒要求其部下，在反攻战斗中要“勇敢、沉着、忠于职守”。当希特勒的座机离开扎波罗热时，他本人已经可以听见红军坦克和德军高射炮交战时的隆隆炮声。
该地的失守使德军的整个东部战线都有被割裂的危险。但曼斯坦因此时已经成竹在胸：他的反击作战行动已经开始，而这支占领他司令部的苏联红军正好落入了他的圈套之中。
南翼是德军第1、4装甲集团军，北翼则是“肯普夫”战役集群。在这3个德国重兵集团手中曼斯坦因对自己反击行动的信心当然不是凭空而来，有3个有利因素促成了他的计划。
首先，从战场态势来看，此时，占领了哈尔科夫和库尔斯克的红军沃罗涅日方面军正从正面压迫曼斯坦因的南方集团军群;而红军西南方面军则从南方集团军群的侧翼进行大包抄，此时已经打到了曼斯坦因司令部老巢的门口。
但在这支红军突击集团深入敌军纵深的同时，它自己的两翼却也因此暴露给了两支强大的德军集团：拥有包括党卫队装甲军在内的德国最精锐装甲部队。而更糟糕的是，红军对于他们所身处的险境此时还浑然不觉，包括西南方面军司令员瓦杜丁将军在内的红军将领们一致乐观的认为，德国人在冬季大反攻后已经被打得丧魂落魄，只要红军继续追击，他们就会一路逃过第聂伯河，至于反突击则是根本不可能的。情绪同样乐观的红军最高统帅斯大林也认可了瓦杜丁的想法，级别较低的红军军官们更是在无线电通话时把他们的乐观全部表达了出来，而德国人则通过无线电监听把这些乐观记录在案，作为曼斯坦因的决策依据。应当说，曼斯坦因本人此前进行的南线德军大撤退，就是为了引诱红军孤军深入，远离后勤基地。曼斯坦因的作战计划形成了：首先，德军第4装甲集团军将以党卫队装甲军的兵力从克拉斯诺格勒进攻西南方面军红军第6集团军右翼，然后以第48、57装甲军攻打巴甫洛格勒，切断红军退路。同时，德军装甲第1集团军以装甲第40军和党卫队维京师、步兵第333师共4个师的兵力，袭击西南方面军快速兵团的波波夫集群。攻击得手后，德军第4装甲集团军将调头北上，和“肯普夫”战役集群一道集结重兵吃掉哈尔科夫西南地域的沃罗涅日方面军左翼集团，重新夺回哈尔科夫。
为了增强兵力，德国人不仅竭力补充弹药物资，还从西线调来了2个步兵师作为预备队。其中第167师部署在波尔塔瓦，第15师部署在第聂伯罗彼得罗夫斯克。按照命令，这两个师必须在2月20日至22日到达指定下车地点。作为由希特勒最宠爱的3个党卫队师组成的装甲军，豪赛尔指挥的这支部队可谓装备精良，训练有素，其组成人员大都是顽固的纳粹分子，其行为以凶狠残忍而著称。就在1943年初，从一个被俘的“希特勒”师坦克手身上，苏联人曾经搜出过大量从人嘴里拔下来的金牙，该师的作风由此也见一斑。党卫队的兵力也较为充实，按1942年12月统计，“希特勒”师拥有678名军官、20166名士兵和士官，“骷髅”师和“帝国”师的兵力则分别为15415人和14095人。尽管这3个师名义上是装甲步兵师，却和装甲师一样编有坦克团，而且还拥有普通装甲师所不敢奢望的“虎”式I型重型坦克连。在哈尔科夫反击中，另一个拥有“虎”式I型重型坦克连的部队就是德国国防军“大日耳曼”摩托化步兵师。从1942年12月到1943年2月，上述4个师一共获得了38辆“虎”式I型重型坦克。
到了哈尔科夫反击开始的1943年2月底，党卫队第1“希特勒”装甲步兵师拥有“虎”式坦克10辆，Ⅳ号坦克52辆;党卫队第2“帝国”装甲步兵师有“虎”式坦克12辆，Ⅳ号坦克21辆;党卫队第3“骷髅”装甲步兵师有“虎”式坦克9辆，Ⅳ号坦克22辆。连同其他型号的装甲战斗车辆，党卫队装甲军共有坦克强击火炮约300多辆。而“大日耳曼”师则拥有“虎式”坦克9辆，III号坦克10辆，IV号坦克42辆，喷火坦克28辆，指挥坦克6辆，总计95辆坦克。另外，德军装甲第6、7、11、17师也将投入相当数量的坦克。
反攻
整个行动由1943年2月19日开始至3月15日。原本曼施坦因的计划分成3部份，第1部份是发动进攻以击溃过份延伸的进攻矛头，第2部是收复哈尔科夫，而最后是联同中央集团军群在库尔斯克击溃苏联红军—这最后阶段因苏联春季溶雪及中央集团军群不愿意参与而取消。
1943年2月19日，德国人的“虎”式重型坦克开始转动沉重的装甲炮塔，快速运转的履带在俄国大地的茫茫白雪上碾过一道道深深的辙痕，在威力巨大的88毫米坦克炮指向的地方，恶战在即。
对于红军西南方面军第6集团军来说，这天，德国党卫队装甲军“帝国”装甲步兵师和“骷髅”装甲步兵师对该集团军薄弱的侧翼发动了出其不意的猛烈打击。德国空军第4航空队的俯冲轰炸机群向缺乏空中掩护的红军阵地倾泻炸弹，而德国人的装甲集群则在“虎”式坦克的引导下发动凶猛地冲击。
在双方的坦克战中，曾经在苏德战场上称雄一时的红军T-34坦克遭到了惨重的损失。红军的这种坦克所装备的76毫米坦克炮不但根本无法打穿“虎”式坦克102毫米厚的正面装甲，甚至对德军增强了防护的IV号坦克的正面装甲，在400米以外也几乎无可奈何。而德军“虎”式坦克的56倍径88毫米火炮和IV号坦克的长身管75毫米火炮却可以分别在1000米和500米的距离上，轻而易举地把T-34坦克的正面装甲打个洞。至于红军标准的45毫米反坦克炮更是拿德国人的坦克毫无办法。随着德军坦克炮一声声沉闷的炮声，1辆辆T-34坦克被摧毁在了雪原上，其中有一些的炮塔还被殉爆的弹药掀到了天上，然后又重重地砸在了地面。T-34坦克独自称霸战场的时代一去不复返，取而代之的将是德国人的虎式、豹式、象式等重装甲战车的时代。
坦克质量上的绝对优势加上战术得当，使德国军队取得了一边倒的胜利。他们强大的装甲楔子很快就在红军第6集团军的阵地上打开了一个30多公里的大缺口，顺着这个缺口，击溃了红军近卫第4军的德军党卫队“帝国”师以惊人的高速向南推进了100多公里。也发动了进攻。这支德军很快就和党卫队装甲军会合于巴甫洛格勒地域，并且切断了红军第6集团军的交通线。紧接着，拥有3个装甲、装甲步兵师的德军第40装甲军又向已经没有了油料的红军波波夫集群发出了致命一击。
经过一番激战，德国人宣称，在对红军西南方面军的反击作战中，德军击溃了该方面军第6集团军、第1近卫集团军和波波夫集团军编成内的8个军、10个步兵师和5个特种旅，据说有2万3千名苏联红军被打死。但在另一方面，由于发动进攻的德军兵力并未构成绝对优势，因此没有能够形成一个严密的合围圈，加上天寒地冻，德军的行动大都被限制在各个村庄之间，所以只俘虏了大约9000名红军。
遭到如此重创后，红军西南方面军在从3个方向扑过来的德国军队的强大压力下，只得从2月27日起快速向后撤退。河上结的薄冰方便了红军的通行。但是如此一来，在哈尔科夫地域作战的红军沃罗涅日方面军却处在德国装甲部队的侧翼威胁之下了。
对德国人突然进攻西南方面军的作战行动，最初无论是远在莫斯科的苏联最高统帅部，还是在西南方面军侧翼活动的沃罗涅日方面军，都没有引起足够的重视。他们仍然顽固的认为，德国人的反击只不过是为了掩护他们从第聂伯河的撤退。因此，在这一期间，沃罗涅日方面军仍然在向西拼命推进。
直到西南方面军被德国人赶过了北顿涅茨河之后，沃罗涅日方面军司令员戈利科夫上将才发现自己处境十分险恶：此时，刚刚打垮了西南方面军的德军第4装甲集团军正在北上，准备和德军“肯普夫”战役集群一道打击自己的部队。这样一来，沃罗涅日方面军左翼的3个集团军(第3坦克集团军，第40、69集团军)就将遭到14个精锐德国师(包括4个装甲师、3个党卫队装甲步兵师、1个摩托化步兵师、3个步兵师)的攻击。而红军在这个方向能够使用的坦克大约只有70辆，德军则不少于350辆。
面对这样糟糕的局面，这位红军上将还紧急要求上级为他那些兵员物资消耗严重的部队提供补充，但由于最近的供应基地也远在200公里以外，增援是完全不可能的了。
作为第4装甲集群进攻的屏障，同时霍利特战役集群则继续牵制突破德军战线的苏联红军。第1装甲集群被命令向北切断及消灭波波夫的机动部队。德军根据准确情报而掌握苏联红军的弱点，因而选择他们的进攻路线及在战略上获得人数上的优势。第1及第4装甲集群亦被命令攻击孤军深入的苏联红军第6集团军及近卫第1集团军。从2月20日至23日，武装党卫军第1阿道夫·希特勒警卫旗队装甲师切断苏联红军第6集团军的侧翼，封锁通向第聂伯河的道路及成功在萨马拉河包围和消灭一部份苏联红军，武装党卫军第2帝国装甲师向东北前进，而武装党卫军第3骷髅装甲师在2月22日向同一方向推进，这2个师成功的切断了苏联红军进攻部队的补给线。，苏联红军最高统帅部命令沃罗涅日方面军将在南面的第3坦克集团军及第69集团..往受压的西南方面军，以阻止德军攻占克拉斯诺格勒地区。
苏联红军第3坦克集团军从哈尔科夫南方攻击德军，以阻止曼施坦因的攻势持续。联同第167及360步兵师、1营武装党卫军第3骷髅装甲师及一部份武装党卫军第2帝国装甲师防卫苏联红军突出部的向西正面。但没有多大进展，由于补给不继，攻势变得疲弱。2在两翼获得进展，但在中路没有获得成功，在攻势开始后，对德军右翼的进攻因德军的顽强抵抗而受阻，同时在左翼过份延伸。
面对德军对西南方面军攻势的成功，包括包围了苏联红军第6集团军，苏联最高统帅部命令沃罗涅日方面军将第3坦克集团..交西南方面军指挥。为了缩短交接时间，第3坦克集团军将2个狙击师交给苏联红军第69集团军，及从南面攻击武装党卫军装甲军。但是由于缺乏燃料及弹药，最终第3骷髅装甲师突入第15坦克军战线与其它向北进攻的单位会合，将第15坦克军包围。第3坦克集团军辖下的另一支部队第12坦克军也因第3骷髅装甲师与第2帝国装甲师共同切断第3坦克集团军的补给线而陷入被动防守。只有少数人向北逃出包围圈重新组成防线。
波波夫的机动部队的苏联红军第6集团军在德军攻势初期被击溃，在苏联红军防线上造成很大空隙。鉴于苏联红军间缺乏合作各自为战，曼施坦因命令德军攻向哈尔科夫。由3月1日至5日，德国第4装甲集群包括武装党卫军装甲军前进了80千米(50英里)，距离哈尔科夫以南大约16千米(10英里)。1943年3月4日，拥有“虎”式坦克的第4装甲集团军向现在只有50辆坦克的沃罗涅日方面军坦克第3集团军(该集团军原有300多辆坦克)猛扑了过去。但这次进攻却并不十分顺利，在坦克第3集团军司令员雷巴尔科少将的指挥下，缺乏坦克和弹药的苏联红军利用14.5毫米的反坦克步枪来抵抗坚盔厚甲的德国坦克，在苏联境内组织的捷克斯洛伐克军队也参加了战斗。
在和强大德军的激战中，红军损失巨大，各坦克旅各仅剩6辆坦克，各摩托化步兵营只有16～20人。但苏联人的拼死抵抗使德军在2天的进攻中仅仅前进了6到8公里。同时把“肯普夫”战役集群所属的“劳斯”军投入了战斗，该军编成内的“大日耳曼”师凭借“虎”式坦克取得了巨大的战果。该师后来宣称，自身只损失“虎”式坦克1辆，Ⅳ号坦克12辆，III号坦克1辆。
在投了如此强大的兵力之后，而兵力匮乏，没有预备队的沃罗涅日方面军这时已经拿不出什么部队来堵住这个缺口了。为了援救沃罗涅日方面军，斯大林下令抽调近卫第2军、坦克第18军和最高统帅部坦克第3军前往增援。
当罗科索夫斯基的中央方面军继续德国第2集团军的攻势时，第2集团军已因得到数个精锐师的增援而大为增强，而德军对哈尔科夫的进攻令他大为震惊。虽然面临春季融雪，当时大德意志装甲掷弹兵师己重回战线及担任主攻，分割苏联红军第69集团军及第3坦克集团军的残部。，分割苏联第69集团军及第40集团军，再在9日转向东面而完成包围，虽然苏联最高统帅部命令第19狙击师及第186坦克旅前往阻击，德军的攻势仍然持续。
3月6日，武装党卫军第1阿道夫·希特勒警卫旗队装甲师在莫什河建立桥头堡，开辟了通往哈尔科夫的道路。曼施坦因的反攻成功迫使苏联最高统帅部命令罗科索夫斯基停止进攻。德国第1装甲集群收复了顿内茨河的防线，曼施坦因开始计划消灭在顿内茨河以西的苏联红军部队。根据德国人的资料，德军的反攻令苏联红军估计阵亡23000人，损失了615辆坦克及352门火炮。
3月9日，苏联第40集团军向大德意志装甲掷弹兵师发动反攻，以恢复与第3坦克集团军的通讯，，第4装甲集群命令武装党卫军装甲军尽快收复哈尔科夫。司令保罗·豪塞尔命令3个武装党卫军装甲师立即进攻该城，武装党卫军第2帝国装甲师由西面、武装党卫军第1阿道夫·希特勒警卫旗队装甲师及武装党卫军第3骷髅装甲师从北和西北面实施掩护。虽然霍特命令豪塞尔走回原来计划及因守军顽抗而推迟一天，豪塞尔仍然照其计划进攻。而曼施坦因发出命令包围该城，但豪塞尔不遵照命令及继续以自己计划发起攻击。根据曼施坦因的资料集团军总部曾经数次干预以使武装党卫军装甲军由东方包围哈尔科夫，而不是正面攻进该城。
1943年3月11日，德军第4装甲集团军的部队已经逼近了哈尔科夫。此时，希特勒本人也再次来到南方集团军群司令部给前线部队打气。当天，第4装甲集团军所属的党卫队装甲军为了拿下哈尔科夫作为献给希特勒的礼物，在步兵第320师配合下，不顾重大伤亡从哈尔科夫北面进行迂回，切断了红军的退路;而装甲第48军则从东面对该城进行攻击。在别尔戈罗德方向，已经没有了炮弹的红军第40集团军此时正在和德国“劳斯”军恶战。3月12日，党卫队部队冲入了哈尔科夫城，苏德两军发生了激烈的巷战。两天以后，德军包围了红军坦克第3集团军，苏联红军统帅部只能命令第2航空集团军利用夜航飞机对该集团军进行补充。
仗打到这个份上，哈尔科夫城的陷落已成定局。从红军夺回哈尔科夫到他们再次失去这座城市，时间正好过了一个月。
3月11日早上，武装党卫军第1阿道夫·希特勒警卫旗队装甲师向哈尔科夫北部发动两翼攻击3。第2装甲掷弹兵团从西北面进攻，分2纵队沿别尔哥罗德～哈尔科夫铁路向哈尔科夫北部推进。其中第2营在铁路右侧，进攻市内北站区。由于遭遇顽强抵抗，故日落时只推进到北站月台。在铁路的另一边，第1营攻至亚历山大区，遇到一辆T-34型坦克领导的苏联红军反攻，因而被击退出城外。只在Ju87俯冲轰炸机和突击炮强大的空中及炮火支援下，德军步兵才能再度攻入市内。从城后的一次侧击令德军能在市内建立一个据点。同时，武装党卫军第1装甲掷弹兵团联同一个独立装甲单位实施进攻，攻下通往别尔哥罗德的公路，及击退了由哈尔科夫机场向其左翼发动之反攻。在击毁一些通过的T-34型坦克后，德军在北部近郊住宅区建立据点;在东北，另一些德军步兵、装甲车及突击炮尝试控制通往丘古耶夫的道路，这进攻深入哈尔科夫市内。但德军因缺乏燃料而要掘壕转取守势。
同一天，武装党卫军第2帝国装甲师向哈尔科夫西部发动攻击，当推进至市内Zalyutino区时，进攻为反坦克堑壕内配备反坦克炮的守军所阻止。经过一场血战后，苏联红军的反攻归于失败。该师的一支分遣队向南攻击及切断了通往梅勒伐的公路。大约下午3时，第4装甲集团指挥官赫尔曼·霍特—命令豪赛尔立即率领武装党卫军第2帝国装甲师与敌脱离接触，代之以部署切断守军撤退的退路;但是豪赛尔却从武装党卫军第3骷髅装甲师派出一支分遣队以完成该任务，并通知霍特由武装党卫军第2帝国装甲师进行该任务风险很大。3月11日晚上至12日凌晨，一支德军突然驶过反坦克壕沟为进攻的装甲部队打开缺口，令该处守军大为震惊，这让武装党卫军第2帝国装甲师进至哈尔科夫主要火车站。至此是该师在市内推进之最远距离。霍特在3月12日凌晨1时15分重复他的命令，而豪赛尔却回复他在3月11日曾经回复过的答复。然而豪赛尔却尊重霍特第三次的尝试，率领武装党卫军第2帝国装甲师与敌脱离接触，利用武装党卫军第1阿道夫·希特勒警卫旗队装甲师打开的通道向哈尔科夫北部推进及部署在该市东部。
向市中心推进。日落时，该师到达捷尔任斯基广场北面的两座大楼中间的位置。第2装甲掷弹兵团第2营在当天晚上与苏联狙击手及守军爆发激烈战斗后在付出巨大伤亡下，夺取广场。攻占后，该处被重新命名为"警卫旗队广场"。当晚，第2装甲掷弹兵团第1营在约亨·派佩尔上校指挥下与第2营在捷尔任斯基广场会合及向南推进，渡过哈尔科夫河及建立桥头堡，打开通向莫斯科公路的道路。与此同时，该师左翼到达通往沃尔昌斯克的公路和另一条前往丘古耶夫公路的交汇处，在此防守以阻止苏联红军的反攻。
翌日，武装党卫军第1阿道夫·希特勒警卫旗队装甲师向南前往哈尔科夫河及派佩尔的桥头堡，以清除苏联红军在座大楼里的防守。为清除在市中心的守军，第1装甲掷弹兵旅利用通往沃尔昌斯克的公路再次进入市内，同时派佩尔的部队向南突破，与守军残余进行零星战斗及与师团左翼在通往沃尔昌斯克及丘古耶夫的公路交汇处会师。虽然大部份武装党卫军第2帝国装甲师已离开该城，一个独立的装甲掷弹兵旅仍留在该市西南消灭守军。该旅在日落时清除抵抗，该市三分之二已落入德军手中。紧接着，向市东部边缘前进。当天日落时，该市完全落入德国人手中。
在哈尔科夫失守之后，苏联红军第3坦克集团军于3月17日凌晨突围。在损失了大量兵员，丢弃了众多装备后，这个已经疲惫不堪的红军坦克集团军终于撤到了北顿涅茨河左岸，并被就地编入了西南方面军。第2天，德军占领了别尔哥罗德。对曼斯坦因来说，当前最大的目标就是趁着红军撤退，而解冻泥泞季节还没有开始之际尽可能多的从俄国人手里多抢占一些地盘。此后一直到3月22日，沃罗涅日方面军一直都在德军的追击下向后撤退。
但到了3月23日，由于德军兵力不足，加上冰雪开始融化，道路泥泞不堪，而红军新增援上来的3个集团军(第1坦克集团军、第21、64集团军)已经开到，德国人停止了追击。而退过了北顿涅茨河的红军沃罗涅日方面军则沿着河岸，在库尔斯克南部的奥博扬地区建立了阵地。这里就是后来“库尔斯克”突出部的正南面。此时，在经历了几个月的残酷厮杀后，互有胜负的苏德两军终于在哈尔科夫之战中消耗完了最后的力量，彼此都已经无法再组织起大规模进攻了。于是沿着整个东部战线，精疲力竭的苏德两军都转入了防御。在双方完成休整和补充之前，苏德战场将进入一个短暂的“休战期”。
