切斷哈爾科夫波爾塔瓦鐵路——紅軍近衛坦克集團軍突破虎式坦克群

經歷過這次坦克戰的蘇德裝甲部隊都元氣大傷。紅軍第5近衛坦克集團軍到8月25日只剩下50輛可用坦克。同一天，德軍“帝國”師只有22輛坦克、22——28輛強擊火炮還可以使用。8月26日，“帝國”師只有27輛“黑豹”、7輛“虎”可動，所屬“黑豹”坦克營到9月初只有21輛“黑豹”可用，其餘50輛中有10輛徹底損失，40輛在修。

儘管德軍裝甲部隊竭盡全力實施反擊，還是未能阻止紅軍第5近衛坦克集團軍22日切斷哈爾科夫—波爾塔瓦鐵路。但蘇軍因為損失慘重，也難以取得更大進展。而德國人依然掌握由哈爾科夫通向南面梅列法和克拉斯諾格勒的鐵路和公路，蘇軍只能動用航空部隊對這一交通線實施空襲。

8月22日下午，德第8集團軍開始從哈爾科夫地區撤退。與此同時，由於德軍坦克部隊被投入哈爾科夫西面的反擊，其正面防線在紅軍攻擊下開始瓦解。當天黃昏，科涅夫下令強攻哈爾科夫。

紅軍第53集團軍的第89近衛步兵師和第107步兵師首先攻入哈爾科夫西部。德軍預先埋設了61000個地雷和320個應用地雷和詭雷，並留下部分後衛兵力。哈爾科夫城內通宵都在進行激烈戰鬥。