В течении дня 21 декабря передовые отряды корпуса с боями прошли Фомино-Свечниково, Первомайское и Твердохлебовку. В ночь на 22 декабря внезапной атакой с зажженными фарами танкисты 11-й танковой бригады заняли совхоз Гусаровский (17 км юго-западнее Милютинской), где были взяты пленные 8-й немецкой авиаполевой дивизии.

Таким образом, за сутки корпус вновь преодолел расстояние в 50 км. В ходе этих боев был разгромлен отходивший на юг батальон итальянской дивизии «Сфорцеска», а танкисты 162-й танковой бригады освободили около 2000 наших пленных солдат. Несли потери и наши войска — в бою 21 декабря погиб командир передовой 16-й мотострелковой бригады подполковник В. Н. Шулькин.

21 декабря двигавшийся восточнее 1-й гвардейский механизированный корпус 3-й гвардейской армии своими передовыми частями (1-я мехбригада) еще находился в районе Пономарева, в 50 км севернее Гусаровского, ведя бой с 306-й пехотной дивизией противника. Начиная с 24 декабря механизированный корпус Руссиянова действовал в тесной связи с танковым корпусом Павлова.

Однако утром 22 декабря юго-восточнее Гусаровского танкисты Павлова были встречены отрядом мотопехоты противника с артиллерией и миномётами. Немцы заранее оседлали дорогу и из засады обрушились огнём на наш передовой отряд. Бой длился 3 часа. С подходом новых сил корпуса сопротивление противника было сломлено, при этом враг понёс большие потери — была уничтожена штабная колонна из 60 автобусов, взято в плен 30 офицеров и унтер-офицеров (судя по всему, итальянцев).

Преодолев рубеж реки Гнилой и пройдя еще 15 км, к исходу 22 декабря передовые отряды корпуса вышли к Урюпину, где опять встретили серьезное сопротивление. Завязался новый бой. В это время сюда же подошла отходившая из Милютинской на Урюпин неприятельская колонна, также развернувшаяся для боя и открывшая огонь по нашим частям.

Тем временем остальные части корпуса растянулись в длинную колону далеко позади, а его главные силы еще только вошли в поселок Первомайское на реке Большая, в 50 км (!) к северо-западу от Урюпина. Такая ситуация, вызванная нехваткой автотранспорта, отчасти сыграла и положительную роль — корпус превратился в подвижный заслон, препятствующий отходу на запад войск противника, разбитых в районе Астахова и Боковской. Так, 22 декабря в районе Первомайской наши танкисты разгромили остатки 11-й румынской дивизии, отступавшей из района Кружилина; командир дивизии генерал Неделя был взят в плен.

Бой за Урюпин продолжался всю ночь и первую половину следующего дня, закончившись лишь после полудня 23 декабря. Подразделения противника отошли в направлении Морозовский. К этому моменту передовые части 1-го гвардейского механизированного корпуса еще находились на рубеже предыдущей реки — Березовая, заняв села Степано-Савченский и Слобода Селивановская в 35 км севернее Урюпина. Таким образом, танкистам Павлова фактически пришлось в одиночку принять на себя первый удар немецких резервов, выдвигаемых с юга и перебрасываемых с котельниковского направления.

Заняв Урюпин, передовые части 25-го танкового корпуса еще немного продвинулись вперед, однако утром 24 декабря был, окончательно остановлен, врагом. За этот день выдвинувшиеся из Морозовского части противника (до полка пехоты и батальон 8-й авиаполевой дивизии, переброшенный из района Тормосина) при мощной поддержке авиации произвели до 10 контратак, стремясь отбросить наши танковые части на север. Все атаки были отбиты, противник понёс большие потери, но дальнейшее продвижение 25-го танкового корпуса на Морозовск было остановлено. Лишь к этому моменту в район боев наконец-то вышли основные силы корпуса. Но было уже поздно — противник тоже успел подтянуть резервы и создать прочную линию обороны.

За семь дней наступления танковый корпус генерала Павлова с боями прошел свыше 200 км, уничтожив и пленив при этом более 10 000 солдат и офицеров противника. В числе убитых оказались один итальянский и два немецких генерала, еще один румынский генерал был захвачен в плен. В ходе боёв танкисты сбили 5 вражеских самолётов, уничтожили 60 танков, 208 орудий и захватили большие трофеи. Однако дались эти победы нелегко — к концу наступления в 25-м танковом корпусе осталось всего 12 танков.

25 декабря восточнее 25-го танкового корпуса на этот же рубеж, выбив противника из района Милютинской, вышли части 1-го гвардейского механизированного корпуса. Тем самым было создано некое подобие сплошного фронта по линии Урюпин, Нагорная, Пришиб в 10 км севернее железной дороги Тацинская — Сталинград. На следующий день дивизии правого фланга 3-й гвардейской армии (197-я и 278-я), пройдя севернее, пересекли маршрут движения 25-го танкового корпуса и заняли оборону от Никольской до Ильинки. В районе Скосырской временно образовалась брешь, куда выдвигались немецкие части, перерезавшие связь с Тацинской и с действовавшим там 24-м танковым корпусом.

На долю 24-го танкового корпуса генерал-майора В. М. Баданова в этом сражении выпали наибольшие испытания и наибольшая слава. Корпус имел своей задачей захват Тацинской — одой из двух основных авиабаз, с которых противник осуществлял снабжение по воздуху окруженной в Сталинграде 6-й армии. Для этого надо было пройти по тылам противника свыше сотни километров, преодолеть несколько рек (часть которых еще недостаточно замерзла, чтобы выдержать переправу танков), при этом сохранив силы корпуса не только для удара, но и для последующей обороны захваченной базы.

В ночь на 21 декабря три танковые бригады корпуса (4-я гвардейская, 54-я и 130-я), а также один батальон 24-й мотострелковой бригады вышли из Дегтево на юго-запад, двигаясь вдоль реки Калитва. Около 20 часов 21 декабря передовые части корпуса достигли населенного пункта Большинка на реке Большая, в 50 км от Дегтево. Обнаружив здесь обороняющиеся части противника, генерал Баданов приказал 54-й и 130-й танковым бригадам переправиться по уцелевшим мостам по обе стороны села, обойти Большинку с севера и северо-запада и атаковать гарнизон с тыла и флангов. Одновременно 4-я гвардейская танковая бригада полковника Г. И. Копылова должна была обойти Большинку и к утру 22 декабря занять село Ильинка в 10 км к югу от нее.

Первой начала атаку 130-я танковая бригада. Переправившись через реку, ее части сбили вражеское боевое охранение и ворвались на северо-восточную окраину Большинки. В тот момент, когда противник бросил против танкистов подполковника Нестерова все свои силы, 54-я танковая бригада атаковала село с северо-запада. К 23 часам 21 декабря Большинка была взята.

Тем временем 4-я гвардейская танковая бригада подошла к Ильинке и после короткого ночного боя овладела селом, а также расположенной здесь переправой через реку Березовая. До Тацинской оставалось около 60 км, но на пути к ней находился еще один сильно укрепленный пункт немцев — станица Скосырская, расположенная на реке Быстрая. Здесь оборонялись части 27-й танковой дивизии (некоторые источники говорят про «полбатальона немцев и полторы сотни казаков»).

Части 24-го танкового корпуса вышли к Скосырской вечером 22 декабря, однако атака 130-й танковой бригады успеха не имела. Поэтому генерал Баданов решил взять населенный пункт, подтянув сюда все свои силы. И вновь предполагалось сковать противника незначительными силами с фронта, а основным ядром двух танковых бригад нанести удары по обоим флангам. 4-я гвардейская танковая бригада была направлена на юг, для поиска переправ через Быструю у Алифанова и Маслова (5 и 10 км юго-западнее Скосырской).

К утру 23 декабря 54-я и 130-я танковые бригады при поддержке 1-й роты 1-го стрелкового батальона 24-й мотострелковой бригады сломили сопротивление противника. Остатки его разгромленных подразделений пытались отойти в сторону Тацинской, но были настигнуты танками и уничтожены. Бой закончился только в 10 часов вечера. Согласно донесению командования корпуса, в этом бою немцы потеряли около 300 солдат и офицеров, 10 орудий, 15 танков и 27 бронемашин.