Особенно ожесточенные бои развернулись в центре ударной группировки, у высоты 197. Здесь итальянские позиции были хорошо укреплены и прикрыты минными полями. Это задержало продвижение танковых частей, которые вступили в бой уже в полдень 16 декабря.
Сопротивление противника было сломлено 17 декабря. В этот день дивизия «Равенна» стала стремительно откатываться назад, открывая фланги и тылы соседней с ней 298-й немецкой дивизии. Стрелковые части 1-й гвардейской армии двигались вперед, окружая и обходя отступавшие итальянские и немецкие части. Серьезное сопротивление они встретили со стороны 298-й немецкой дивизии в районе Богучар. Однако в ночь на 19 декабря и эта дивизия начала отход. В итоге трехдневных боев оборона противника была прорвана на всем Богучарском направлении. Стрелковые части за первые 3 дня наступления продвинулись вперед до 35 км.
Активное участие 2-го корпуса итальянской армии в операциях на советско-германском фронте кончилось. По приказу немецкого командования сектор передавался 24-му немецкому бронетанковому корпусу, в подчинение которого переходили все немецкие части, находившиеся на месте и сохранившие боеспособность. Итальянские дивизии «Коссерия» и «Равенна», потерявшие до 70 % своего состава, снимались с фронта.
35-й корпус 8-й армии, в который входили дивизия «Пасубио», бригада чернорубашечников и 298-я немецкая дивизия, также фактически распался. Он испытывал меньшее давление с фронта, но прорвавшиеся со стороны дивизии «Равенна» советские подвижные части уже 18-го заняли его тылы, заставив штаб корпуса поспешно эвакуироваться. Перемешавшись с немецкими частями, дивизия «Пасубио» двинулась на юго-запад. 19 декабря начали запоздалый отход дивизии «Торино», «Челере» и «Сфорцеска», входившие в 29-й армейский корпус: советские войска находились у них в тылу, и штабы бежали до того, как началось отступление передовых частей.
Части генералов Ф. М. Харитонова и В. И. Кузнецова, двигаясь в одном направлении, образовали правый — основной клин, который врезался в расположение 8-й итальянской армии, отрезав от нее альпийский корпус. Левый клин — юго-восточнее расположения итальянской армии — создавал угрозу ее полного окружения. 3-я гвардейская армия генерала Д. Д. Лелюшенко в составе 14-го стрелкового корпуса (14-я гвардейская, 266-я, 159-я и 203-я стрелковые дивизии), 197, 278-й стрелковых, 50-й гвардейской дивизии, 90-й и 94-й стрелковых бригад, 1-го гвардейского механизированного корпуса должна была выполнить эту задачу, начав атаку также 16 декабря с рубежа Астахов — Краснокутская в направлении Боковской. Перед ней стояли немецкие дивизии и остатки румынской армии.
1-й гвардейский механизированный корпус, оперативно подчиненный 3-й гвардейской армии, состоял из 16, 17, 18, 19, 20-го танковых полков 1, 2, 3-й гвардейских механизированных бригад, 114, 119-го и 243-го отдельных танковых полков, 532 иптап, 407 огмд катюш, мотоциклетного батальона, 116-го артиллерийского полка, 52-го отдельного дивизиона противотанковых орудий. В составе 1-го гвардейского механизированного корпуса было 157 танков (105 Т-34, 52 Т-70) и 61 бронемашина БА-64[12].
На главном направлении, где оборонялись 62-я и 294-я немецкие дивизии, бои приняли ожесточенный характер. За два дня стрелковым соединениям не удалось вклиниться в оборону противника, однако напряженные бои значительно ослабили сопротивление. Не дожидаясь прорыва обороны стрелковыми соединениями, генерал Д. Д. Лелюшенко 18 декабря ввел в бой танковые и механизированные части. Противник не выдержал удара и стал отходить. Южнее расположения итальянской армии образовался выступ, который угрожал ее флангу. 18 декабря войска 3-й гвардейской армии вышли на фронт Кривошлыков, Вислогубов, Боковская, Старый Земцов.
5-я танковая армия в составе 346, 40-й гвардейской, 321, 119, 333-й и 47-й гвардейской стрелковых дивизий, 1-го танкового, 5-го механизированного и 8-го кавалерийского корпусов, перейдя в наступление, до 18 декабря вела напряженные, но безрезультатные бои в районе станицы Обливская.
1-й танковый корпус (89, 117, 159 тбр) на 29 ноября 1942 года имел в своем составе 146 танков (5 KB, 75 Т-34, 66 Т-70). Однако упоминания в отчете «О действиях бронетанковых войск Юго-Западного фронта в течение декабря 1942 года» об этом соединении отсутствуют. Возможно, 1-й танковый корпус был в резерве 5-й танковой армии и в полном составе в бой не вводился. Зато 5-й механизированный корпус 5 ТА в составе 46, 168, 152, 156, 188-го танковых полков, 45, 49-й и 50-й мехбригад, 8-й гвардейской и 216-й танковых бригад (а также 484 иптап, 406 огмд), участвовал во всех операциях армии в течение декабря 1942 года. В 5-м мехкорпусе на 13 декабря 1942 года числилось 200 танков (2 Т-34, 7 Т-70, 114 MK III «Валентайн», 77 MK II «Матильда») и 108 бронеавтомобилей БА-64 (из состава 45-го бронебатальона и 64-го мотоциклетного батальона корпуса). В 168 тп было 17 танков MK II, в 188 тп — 32 танка MK II. В объединенной группировке 8-й гвардейской танковой бригады и 216-й танковой бригады на 29 ноября 1942 года было 38 танков KB, а также 51 танк Т-60/Т-70[13].
В итоге первых дней наступления советских войск была прорвана укрепленная полоса итальянской оборонительной линии по Дону и рассечен на части фронт 8-й армии. Все ее дивизии стремительно откатывались назад. Служебная сводка Юго-Западного фронта, подводившая итоги боев, гласила: «На правом фланге фронта от Новой Калитвы до Боковской (т. е. на фронте итальянской армии. — Примеч. авт.) противник начал повсеместный отход, прикрываясь арьергардными боями и частными контратаками вновь подошедших частей из резерва. На отдельных участках отход противника перешел в беспорядочное отступление».
В ходе боев за прорыв фронта советские войска нанесли противнику большие потери. Только войска Юго-Западного фронта за три первых дня уничтожили 17 тысяч солдат и офицеров противника и 4 тысячи и взяли в плен.
После прорыва фронта и первых ударов нужно было не дать врагу опомниться и закрыть прорыв прибывавшими из тыла дивизиями. Советское командование знало о том, что противник уже приступил к срочной переброске оперативных резервов. Перед войсками армии правого фланга были обнаружены части альпийской дивизии «Юлия», 385-й и 387-й немецких пехотных и 27-й танковой дивизий. В район Боковской подошла 306-я немецкая дивизия. Учитывая все эти обстоятельства, командующий фронтом генерал Н. Ф. Ватутин особой директивой обратил внимание войск на необходимость решительных действий для того, чтобы не упустить благоприятного момента. Командирам соединений первого эшелона он приказал не ввязываться в длительные бои с сопротивляющимися группами противника, а обходить их, блокируя ограниченными силами. Особое внимание войск обращалось на то, чтобы их действия были непрерывными и не прекращались в ночное время. В своей директиве генерал Н. Ф. Ватутин требовал создания подвижных групп, которые, передвигаясь на автомашинах, были бы способны перерезать пути отхода отступающих войск. Директива подчеркивала, что наступило время броска танковых соединений. В соответствии с общим планом операции им предписывалось выйти на оперативный простор, развернуться и начать безостановочное движение параллельно линии фронта.
Подвижные соединения Юго-Западного фронта были введены в бой 16 декабря. На следующий день они совместно с пехотой прорвали вражеский фронт и с 18 декабря перешли к стремительному преследованию противника, громя отходящие части и тылы 8-й итальянской и остатков 3-й румынской армий.
17-й танковый корпус 6-й армии 19 декабря занял город Кантемировка, 22 декабря вышел в район Волошино, а 25 декабря в район Миллерово. Отсюда согласно указаниям командующего фронтом корпус 28 декабря направился на Стрельцовку с целью нанести удар по прорвавшимся частям противника.
24-й танковый корпус, продвигаясь точно по заданному маршруту через селения Маньково-Калитвенская, Дегтево и громя тылы 8-й итальянской армии, 24 декабря занял город и железнодорожную станцию Тацинская, где захватил большие трофеи. Здесь находились вражеские аэродромы. Удар по ним был настолько стремительным и неожиданным, что немцы не успели поднять в воздух свои самолеты. 350 машин осталось на аэродромах. Части корпуса в районе города были окружены подошедшими резервами противника и в течение пяти дней вели тяжелые бои, отражая неоднократные вражеские атаки. 28 декабря, уничтожив захваченные самолёты, ударом в северо-западном направлении танкисты прорвали кольцо окружения и по приказу командующего фронтом отошли в район крупного населённого пункта Ильинка. В дальнейшем корпус получил задачу нанести совместно с 25-м танковым корпусом удар по противнику, занимавшему районный центр Скосырская, где он оказывал упорное сопротивление. Интересно отметить, что кодом визуального опознавания для пехотинцев и танкистов в 24-м танковом корпусе в момент проведения операции являлись шапки-ушанки «с горизонтально опущенными ушами».
