Не выдержав бомбежку, 24-й гвардейский кавалерийский полк в 15 часов в беспорядке отошел к северо-востоку, ослабив оборону у Араповки-Плоское [38, л. 23], однако 58-я танковая бригада и после его отхода оставалась оборонять рощу южнее Араповки-Плоское, к 16.10 немцы все еще наблюдали здесь не менее 30 советских танков, из их числа 3 танка уже были сожжены поддерживавшей немецких танкистов 9-й батареей 128-го артиллерийского полка (23-я ТД) [35, F. 258, 264].
После длительной артавиаподготовки в 17.45 танки боевой группы Шмидт-Отта возобновили атаку рощи к югу от Араповки-Плоское, вечером с боем ею овладели, вышли к югу от нее, где в 20.30 вновь вступили в бой с танками 58-й танковой бригады на юго-западном склоне высоты 219,7 (юго-восточнее д. Араповка-Плоское). Всего к 19.30 немецкая авиаразведка насчитала севернее и северо-восточнее высоты 219,7 примерно 80 советских танков - колоссальная цифра с учетом численности самой 58-й танковой бригады, понесенных ею к тому времени потерь в танках и того обстоятельства, что больше ни одной танковой части 28-й армии в этом районе не было. С 19.00 и до наступления темноты советские танки подвергались ударам пикирующих бомбардировщиков, при этом немцы отметили 4 прямых попаданий бомб в танки [35, F. 130, 259].
С наступлением темноты боевая группа Шмидт-Отта вышла из боя и отошла на южную опушку рощи южнее деревни Араповка-Плоское, и на этом ее боевые действия 20 мая завершились [35, F. 130]. Понесшая большие потери 58-я танковая бригада к исходу дня главными силами отошла на южные скаты безымянной высоты в 1 километре северо-восточнее Араповки-Плоское [31, лл. 11, 15]. Всего к исходу дня по одним данным штаба 3-го гвардейского кавалерийского корпуса в строю в 58-й танковой бригаде оставалось всего 9 танков из 46, еще 13 поврежденных танков было отбуксировано в лес западнее села Избицкое (восточнее с. Терновая), все остальные были потеряны [33, л. 31], по другим данным штаба 3-го Гв.КК в наличии осталось 14 танков, из них в строю всего 6 танков (4 Т-34 и 2 Т-60) [39, л. 59]. Сама 58-я танковая бригада за день 20 мая по собственным данным вывела из строя 35 немецких танков [31, л. 11], в т.ч. 20 танков сожгла и 15 танков подбила [40, л. 715]. Из их числа 4 танка было подбито батареей ПТО [31, л. 11], а 31 танк приписан 116-му танковому батальону [2, л. 174].
Не смотря на провал наступления на Веселое и понесенные большие потери довольно много военнослужащих 58-й танковой бригады было награждено за боевые действия 20 мая 1942 г. Согласно этим наградным листам в 116-м танковом батальоне наиболее отличились:
экипаж танка Т-34 капитана Матвея Кулиша (вероятно, заместитель командира батальона; после гибели командира батальона майора Воробьева возглавил батальон; экипаж в этом бою с 4.00 до 11.00 20 мая уничтожил 6 танков и 1 орудие ПТО) [2, л. 174];
экипаж танка Т-34 ротного старшего лейтенанта Василия Козакова (механик-водитель старший сержант Иван Убейко, командир башни старший сержант Василий Титков, радист старший сержант Юрий Третьяков; во время атаки уничтожил 7 немецких танков, 2 орудия ПТО, до 20 немцев, затем в обороне уничтожил еще 2 танка, не потеряв при этом собственного танка, и вынес из соседних загоревшихся танков 6 раненых танкистов) [2, лл. 157, 167, 248, 251];
механик-водитель танка Т-34 старший сержант Федор Руденко (в составе экипажа во время атаки уничтожил 3 танка, 1 орудие ПТО и до 12 немцев, а уже в обороне уничтожил еще 1 танк, при этом танк Руденко был сожжен термитным снарядом, сам Руденко ранен) [2, л. 225];
старший фельдшер военфельдшер Василий Бондарь (вынес с поля боя 22 раненых, оказал медпомощь 12 раненым бойцам своего батальона и 45 раненым кавалеристам, а также вынес из загоревшегося дома в Араповке-Плоское раненую военврача 3-го ранга Анну Муравьеву и также оказал ей помощь) [2, л. 394];
В 117-м танковом батальоне отличились:
экипаж танка Т-34 комиссара роты младшего политрука Бориса Кукушкина (уничтожил 3 танка, 1 орудие ПТО и более 10 немцев, а также эвакуировал танком с поля боя 2 других своих неисправных танка; сам Кукушкин был тяжело ранен и умер от ран 27 мая) [2, л. 169];
экипаж танка Т-34 взводного лейтенанта Онуфрия Джегура (механик-водитель старший сержант Павел Шаповал, командир башни старший сержант Владимир Захарченко, радист-пулеметчик сержант Николай Кобыльниченко; в 5 своих атаках и при отражении 2 немецких танковых атак уничтожил 3 немецких танка, 1 автомашину, 5 пушек; сам Джегур был трижды ранен в этом бою, а танк подбит и в течение 10 часов оставался в расположении немецких войск, пока не был отремонтирован и выведен в расположение части остававшимся в танке механиком-водителем Шаповалом) [2, лл. 126, 264, 392, 431];
радист танка Т-34 сержант Макар Ермоленко (в составе экипажа уничтожил 5 танков, 75-мм орудие и батарею ПТО) [2, л. 134];
помощник командира роты средних танков по технической части воентехник 2-го ранга Александр Мордюк (вывел неисправный танк из загоревшегося во время бомбардировки дома, а затем эвакуировал с поля боя 4 подбитых танка и организовал их ремонт силами экипажей) [2, л. 42];
старший фельдшер Михаил Евдокимов (перевязал и эвакуировал с поля боя 56 раненых, остался с экипажем подбитого танка Т-34 в расположении противника и ночью ходил в разведку для эвакуации танка) [2, л. 417].
В 5.30 21 мая штаб 28-й армии отдал войскам боевой приказ ?0014, которым подчинил штабу 3-го гвардейского кавалерийского корпуса 34-ю мотострелковую и 58-ю танковую бригады, 169-ю и 175-ю стрелковые дивизии, поставив новообразованной группе генерал-майора Крюченкина задачу 'отразить контратаки пр-ка и прочно закрепиться на рубеже: с. Борисовка, выс. 204,3, Козлов, Араповка-Плоская, выс. 219,7, юго-зап. опушка леса сев. Терновая с задачей не допустить прорыва пехоты и танков пр-ка с направлений: Липцы, Веселое, Терновая в направлении Муром' [32, л. 65].
Т.к. к утру 21 мая оборона 5-й гвардейской кавалерийской дивизии проходила чуть восточнее указанного в приказе рубежа - от Муравлево (ныне южная часть с. Середа) до северной опушки леса, что восточнее Араповки-Плоское, 116-й танковый и 58-й мотострелковый батальоны получили задачу овладеть гребнем высоты 219,7 и далее действовать на высоту 208,7, однако в течение всего дня 21 мая неоднократно подвергались ударам вражеской авиации группами по 25-30 самолетов и сильному минометному обстрелу и успеха не имели, после чего мотострелковый батальон с оставшимся к 18.00 единственным танком Т-34 116-го батальона перешел к обороне на гребне высоты 219,7 [31, л. 11].
117-й танковый батальон имел задачу совместно с 20-м гвардейским кавалерийским полком действовать в направлении хутора Безбожный (ныне пос. Осиновый Куст) и овладеть гребнем высот в 1-1,5 километрах севернее деревни Араповка-Плоское, однако при выходе танков в указанный район они были атакованы противником и продвижения не имели. Потеряв всю технику, к вечеру остатки 117-го танкового батальона по распоряжению командира 5-й Гв.КД были выведены в тыл для эвакуации и восстановления техники [31, л. 11].
Проведя разведку района высоты 219,7 и обнаружив отсутствие обнаруженных накануне авиацией 80 советских танков [35, F. 135], в 10.30 боевая группа Шмидт-Отта возобновила наступление из района к югу от рощи южнее Араповки-Плоское на Терновую и уже в 11.05 соединилась с окруженными в Терновой немецкими войсками [35, F. 137], после чего до 3.30 22 мая Терновая была оставлена, а все находившиеся там немецкие части отведены, и на этом контрнаступление 23-й танковой дивизии на Терновую завершилось [35, F. 139].