На фоне достаточно удачных действий под Москвой, командование Красной армии в итоге задумало ряд наступательных операций, которые должны были разгромить немца уже к концу года, однако, все оказалось куда и куда сложнее.
И так, прежде всего надо было освободить Харьков — промышленный центр УССР, с его заводами по производству танков. Кроме того, это был самый крупный город захваченный противником, и значение его оказалось исключительным. Чтобы разгромить врага, в Красной армии начали создавать новые военные соединения — танковый корпуса, до этого обходились разве что дивизиями. В районе Харькова советское командование развернуло до 5 танковых корпусов, которые и стали ударной мощью Красной армии на этом важном направлении. Всего тогда было до 1200 советских танков, против 500 немецких танков и САУ.
Действо началось 12 мая, когда советские части пошли в бой с так называемого барвенковского плацдарма, который немцы планировали уничтожить 18 мая, но удар советских частей во многом стал действительно для них неожиданный. Основной удар был направлен на 6-ю армию Паулюса, которую танковыми ударами удалось прижать к Харькову, в результате чего образовался выступ в советско-германском фронте. Кроме того, советские войска также почти дошли до Белгорода, и в целом замаячил разгром немецкой группировки под Харьковом.
Однако, части действовали неравномерно, в результате чего немцам удалось нарастить силы на флангах наступающей группировки, и части 6-й армии не удалось окружить. Уже к вечеру 16 мая ситуация постепенно изменялась в сторону немцев. Утром 17 мая 1-я танковая армия под руководством Клейста ударила в тыл наступающей группировке, а части 6-й армии пошли ей на встречу. 18 мая начальник генерального штаба Василевский начал уговаривать Сталина прекратить наступление, и отойти назад. Однако, бывший ученик семинарии решил что отступать не надо, при этом под угрозой полного окружения из 5 советских танковых корпусов оказалось сразу два, это 21-й и 23-й танковый корпус.
25 мая немцы замкнули кольцо, в котором находились части трех армий и двух танковых корпусов. Начались попытки выйти из окружения, которые в общем-то удавалось, однако большими потерями, особенно в танках. Потеряв 270 тысяч солдат, из которых до 170 тысяч безвозвратно, части Южного и Юго-Западного фронта сами себя ослабили, и в последующем позволили немцам начать операцию «Блау». Было потеряно 1240 танков, при том, что немцы потеряли всего 108 машин.