На участке 13-го танкового корпуса день 13 июня 1942 г. начался ударами немецкой авиации по боевым порядкам 88-й танковой бригады, после чего последовали атаки танков и пехоты 16-й танковой дивизии на позиции бригады с фронта, которые ей удалось отбить огнем танков, орудий ПТО и мотострелков.
Вслед затем последовала фланговая атака 14-й танковой дивизии с запада. Выйдя на западный берег речки Гнилица на участке Гнилица 1-я – Гнилица 2-я и сменив здесь 22-ю танковую дивизию, 14-я танковая дивизия атаковала в восточном направлении, стремясь фланговым ударом смять и уничтожить 13-й танковый корпус. Следом за ней от Гнилицы 1-й в северо-восточном направлении выступила 60-я моторизованная дивизия. Согласно отчету штаба 88-й ТБр, в 12.00 в штаб 88-й ТБр стали поступать сведения о движении 2 колонн противника каждая по 100 танков из Гнилицы 1-й и Гнилицы 2-й на совхоз Серый Яр. Т.к. ближайшие переправы через Большой Бурлук имелись только в селе Великий Бурлук, прорыв к нему танков противника угрожал отрезать обе танковые бригады корпуса на западном берегу и в последующем их уничтожением. В 12.30 сведения о движении танковых колонн были переданы в штаб 13-го ТК.
Отчет штаба 88-й ТБр существенно расходится с итоговой оперативной сводкой штаба 13-го ТК. Согласно ей, выдвижение танковой колонны 14-й танковой дивизии в направлении совхоза Серый Яр против 85-й танковой бригады началось еще до 12.00, и одновременно последовал вспомогательный удар 16-й танковой дивизии на рощу западнее села Плоское против 88-й танковой бригады. Оборонявшаяся у Серого Яра 85-я танковая бригада успешно отразила 1-ю атаку превосходящих сил 14-й ТД, вывела из строя 34 танка, вынудив оставшиеся танки отойти обратно на запад, однако и сама потеряла 8 своих танков. 88-я танковая бригада при отражении атаки 16-й танковой дивизии вывела из строя около 180 немцев и 6 танков, однако потеряла 4 своих танка. Поддерживавший танкистов 1239-й противотанковый полк потерял 11 45-мм орудий.
2-я атака противника, согласно итоговой оперативной сводке штаба 13-го ТК, началась как раз с полудня. Около 100 танков 14-й ТД атаковали в обход правого фланга 13-го ТК, а до 2 полков пехоты атаковало в лоб на совхоз Серый Яр и лес западнее Плоского. В дальнейшем описание боевых действий в отчете штаба 88-й ТБр и оперативной сводке штаба 13-го ТК сходится. В 17.00 до 100 немецких танков вышло к совхозу Серый Яр, где они атаковали танковые батальоны 85-й ТБр, которые в это время как раз пополнялись боеприпасами. Не выдержав этого удара, через 5 минут вся 85-я танковая бригада стала отходить на Великий Бурлук, тем самым полностью открыв правый фланг и тыл 88-й танковой бригады, что грозило полным окружением этой бригады.
Не имея телефонной связи со штабом корпуса, командир 88-й ТБр подполковник Сергеев лично прибыл на наблюдательный пункт штаба 13-го ТК на северную опушку леса южнее Великого Бурлука, где доложил о критическом положении бригады и около 17.30 получил устный приказ на отход бригады с занимаемых позиций.
К этому времени 88-й мотострелковый батальон продолжал удерживать занимаемый им рубеж обороны южнее высоты 212,9, успешно отбивая атаки с южного направления 16-й танковой дивизии силою до 2 батальонов пехоты. 209-й танковый батальон и резервная танковая рота оставались в резерве командира бригады в районе двух перекрестков дорог по обе стороны от высоты 212,9 и в боевых действиях не участвовали, т.к. мотострелки справлялись своими силами.
Т.к. разрешение на отход командиру 88-й танковой бригады удалось получить весьма своевременно, отход этот был осуществлен еще до того, как 14-я танковая дивизия вышла к Большому Бурлуку и отрезала бригаду от переправ в Великом Бурлуке. В итоге 85-я и 88-я танковые бригады успешно смогли уйти за Большой Бурлук, за позиции 3-го гвардейского кавалерийского корпуса. Противостоявшая им 16-я танковая дивизия к исходу дня закрепилась на западном берегу Большого Бурлука до южной опушки леса юго-западнее села Плоское, 14-я танковая дивизия вышла к совхозу Старый Хутор, а 60-я моторизованная дивизия вышла южнее совхоза Серый Яр.
В течение ночи части 13-го ТК были разысканы, после чего им была поставлена задача оборонять восточный берег Большого Бурлука на участке: Красный Яр – Великий Бурлук. Во всем 13-м танковом корпусе при этом осталось всего 40 танков. Из этого числа к утру 14 июня 13-й танковый корпус, согласно докладу командира 13-го ТК, имел на ходу 25 танков и 15 танков в ремонте.
В общей сложности в бою 13 июня 13-й танковый корпус, по предварительным подсчетам своего штаба, вывел из строя до 90 немецких танков, однако потерял около 200 человек личного состава, около 30 танков и 11 орудий ПТО. 11 45-мм орудий – это потери 1239-го противотанкового полка. Также известно, что оборонявшаяся в районе совхоза Серый Яр противотанковая батарея 85-й ТБр (командир батареи лейтенант Григорий Кулик) за день 13 июня потеряла все свои 4 76-мм орудия и большую часть личного состава.
Сами немцы предварительно насчитали 19 уничтоженных советских танков, 6 полевых и 7 противотанковых орудий. К исходу дня 14-я танковая дивизия все еще насчитывала 79 исправных танков (4 Bef.Wg., 20 Pz.IV, 45 Pz.III, 10 Pz.II). Принимая во внимание численность дивизии к исходу дня 12 июня в 76 исправных танков (4 Bef.Wg., 19 Pz.IV, 43 Pz.III, 10 Pz.II), можно сделать вывод, что если у немецких танкистов и были какие-либо потери в танках, то они были сравнительно быстро устранены благодаря своевременному ремонту. 16-я танковая дивизия к исходу дня 13 июня насчитывала 45 исправных танков (12 Pz.IV, 33 Pz.III) – столько же, сколько в ней было к исходу дня 12 июня, так что ее танковый парк за сутки боевых действий нисколько не изменился.
В целом же боевые действия 13 июня никак не отразились на боеспособности немецких танковых дивизий в отличие от бригад 13-го танкового корпуса. Так, 88-я танковая бригада отошла за Большой Бурлук в составе 14 исправных танков (4 Т-34, 10 Т-60), кроме того, еще 16 подбитых танков (13 Т-34, 3 Т-60) были ранее эвакуированы с поля боя на ремонт. Таким образом, 88-я танковая бригада отошла за Большой Бурлук в составе 30 танков (17 Т-34, 13 Т-60)из тех 65 танков (44 Т-34, 21 Т-60), которые имелись в ней к началу боевых действий. Отсюда же следует, что безвозвратные потери бригады за 3 дня боевых действий составили 35 танков (27 Т-34, 8 Т-60). Тем не менее, в безвозвратные потери 88-й танковой бригады было списано 30 ее танков (22 Т-34, 8 Т-60).
В 85-й танковой бригаде по состоянию на 15 июня осталось в наличии 25 танков (16 Т-34, 9 Т-60) из тех 65 танков (44 Т-34, 21 Т-60), которые имелись в ней к началу боевых действий, т.е. безвозвратные потери бригады за 3 дня составили 40 танков (28 Т-34, 12 Т-60). Тем не менее, в безвозвратные потери 85-й танковой бригады было в итоге списано 24 танка (22 Т-34, 2 Т-60) [755].
В целом же получается, что 13-й танковый корпус в боях 10-13 июня потерял безвозвратно 75 танков (55 Т-34, 20 Т-60), из них официальные безвозвратные потери составили 54 танка (44 Т-34, 10 Т-60).
В именном списке безвозвратных потерь л/состава 85-й ТБр за 13 июня числится 25 убитых (в т.ч. погиб заместитель командира 205-го ТБ капитан Дмитрий Ершов), а в именном списке безвозвратных потерь 88-й танковой бригады за 13-14 июня – 29 убитых (в т.ч. погиб заместитель командира батальона лейтенант Петр Конюков) и 140 пропавших без вести.