Благодаря новым соединениям, подброшенным оперативной группе Кемпфа, а также большой перегруппировке на южном крыле фельдмаршал фон Манштейн смог к 22 февраля собрать достаточное количество сил и начать с двух сторон наступление на глубоко вклинившиеся русские войска. Но прежде на южном крыле группы армий пришлось провести значительное сокращение фронта. После того как дивизии 1-й и 4-й танковых армий, стянутые с Кавказа и Маныча, в первой половине февраля переправились через Дон по обе стороны Ростова, излучина Дона между Ростовом и Ворошиловградом была оставлена и войска были отведены на заранее подготовленный рубеж у реки Миус, оставшийся еще от прошлого года и доходивший на правом фланге до Таганрога. Примыкавшая к ним на севере вновь сформированная 1-я танковая дивизия не могла удерживать Северный Донец между Лисичанском и Изюмом и отошла к югу; теперь ее левый фланг оказался западнее Славянска. Когда между этим левым флангом и Павлоградом немецкие войска нанесли контрудар, в позициях войск русского юго-западного фронта была проделана огромная брешь шириной 200 км. Для осуществления контрудара из состава войск, отступавших на Миус, были взяты пять танковых дивизий. Они составили ударную группу, которая прибыла в район северо-западнее Сталино в распоряжение командующего 4-й танковой армией. 22 февраля немецкие танки начали наступление на север. Одновременно несколько дивизий, сосредоточенных в районе Днепропетровска, наступали в восточном направлении. Хотя и не удалось отрезать русские войска, продвинувшиеся до Запорожья, которые поспешно отошли на север, все же была быстро захвачена большая территория. Через несколько дней немецкие войска вышли к Северному Донцу в районе Барвенково, захватили Лозовую, установили непосредственную связь с оперативной группой Кемпфа и предотвратили обход, угрожавший оборонительному рубежу на реке Миус. Преследуя русские войска, немецкие танковые дивизии продвинулись дальше на север вместе с наступавшей с запада оперативной группой Кемпфа, окружили к 6 марта южнее Харькова сильную русскую группировку в составе нескольких танковых соединений и одного кавалерийского корпуса и создали этим успехом предпосылки для дальнейшего продвижения на Харьков. Одновременно и внутренние фланги оперативной группы Кемпфа и 2-й армии начали наступление против русских сил, продвинувшихся до Лебедина; последние спаслись от уничтожения только немедленным отходом. Под этим натиском немецких войск русские на всем фронте отступили за Северный Донец. 13 мая был снова занят Грайворон, 15 марта – Харьков.

1-й танковой армии также удалось отбросить русских за Северный Донец на участке между Лисичанском и Славянском. Фронт немцев был снова сомкнут и от Таганрога до Белгорода теперь не имел никаких выступов.

Вновь сформированная 6-я армия, одна из четырех армий группы армий «Юг», находилась на правом крыле и удерживала участок фронта Северного Донца, то есть в основном оборонительный рубеж на реке Миус. Далее к северу располагались 1-я и 4-я танковые армии, а также оперативная группа Кемпфа. Она прочно примыкала к соседней 2-й полевой армии группы армий «Центр». Это была приблизительно та же линия, с которой 9 месяцев назад началось крупное наступление на Кавказ и Волгу. Результат наступления оказался потрясающим: одна немецкая и три союзные армии были уничтожены, три другие немецкие армии понесли тяжелые потери. По меньшей мере пятидесяти немецких и союзны дивизий больше не существовало. Остальные потери составляли в общей сложности примерно еще двадцать пять дивизий. Было потеряно большое количество техники – танков, самоходных орудий, легкой и тяжелой артиллерии и тяжелого пехотного оружия. Потери в технике были, конечно, значительно больше, чем у противника. Потери в личном составе следовало считать очень тяжелыми, тем более, что противник, если он даже и понес серьезные потери, все же располагал значительно большими людскими резервами. Престиж Германии в глазах ее союзников сильно пошатнулся. Поскольку одновременно и в Северной Африке было нанесено непоправимое поражение, надежда на общую победу рухнула. Моральный дух русских высоко поднялся.

В результате действий по снабжению окруженных под Сталинградом войск и нескольких более мелких котлов немецкая авиация была сильно ослаблена. В связи с широкими операциями и крайне дорогим подвозом воздушным путем запасы горючего резко уменьшились. В дальнейшем приходилось сразу же и очень экономно расходовать то, что производилось: производство горючего было таким недостаточным, что оказало парализующее влияние на все последующие операции.

С другой стороны, исход боев за Харьков показал, на что еще способны немецкие войска в руках энергичного и искусного полководца, действующего по здоровым оперативным и тактическим принципам.

Чтобы сковать силы немцев на всех фронтах, воспрепятствовать переброске крупных подкреплений на угрожаемые участки и улучшить свои позиции там, где начертание линии фронта благоприятствовало развертыванию будущих операций, русские с началом зимы продолжили или возобновили свои атаки в существовавших уже несколько месяцев очагах боев (см. карту 4).

Свои основные усилия они сосредоточили между Ржевом и Великими Луками, где после летних боев немецкие войска имели очень непрочный фронт. Ржевский выступ, глубоко вдававшийся в расположение русских войск, представлял особенно благоприятные возможности для охвата немецких войск и глубокого продвижения на запад.

В середине октября немецкая воздушная разведка обнаружила, что в районе между городами Торопец и Калинин сосредоточиваются крупные силы русских. Интенсивные налеты немецкой авиации значительно замедлили это сосредоточение, однако полностью сорвать его не смогли. В конце ноября русские начали на широком фронте наступление, которое велось из района Торопец в западном и южном направлениях. В районе севернее Белый в результате контрудара немецкие войска локализовали и ликвидировали несколько глубоких вклинений русских. Но фронт по обе стороны Великих Лук был прорван, а сама старая русская крепость, превращенная в мощный узел сопротивления, была окружена. Прорвавшиеся русские войска удалось задержать лишь в 12 км западнее Великих Лук, которые постигла та же участь, что и Сталинград. Гитлер снова запретил своевременный выход из окружения семитысячного гарнизона, сформированного из самых разнородных частей и тыловых подразделений. Эти войска снабжались с воздуха и оказывали ожесточенное сопротивление русским, отбивая все их атаки. Немецкое командование призывало окруженный гарнизон держаться, обещало скорое освобождение. 29 декабря началось наступление с целью деблокировать Великие Луки. С величайшим трудом и ценою огромных потерь две немецкие дивизии сумели вбить клин глубиной 10 км и шириной 3 км в оборону русских прикрывающих сил. 12 января их головные части, совершенно истощенные и обескровленные, остановились, не дойдя всего 3 км до западной окраины города. Между тем русские уже захватили большую часть окруженного района. Лишь небольшая боевая группа еще удерживалась в цитадели на западном берегу реки Ловать, а другая, более крупная боевая группа была очень сильно сжата в восточной части Великих Лук. Снабжение воздушным путем могло осуществляться только сбрасыванием контейнеров. В ночь с 15 на 16 января 100 человек из состава группы, окруженной в цитадели, пробились к своим войскам. 200 человек раненых, неспособных передвигаться, им с тяжелым сердцем пришлось оставить. Из окружения вышли также еще около 80 человек, потерявших свои части. Восточная группа, которая находилась в окружении почти два месяца и держалась до последнего патрона, претерпевая исключительно тяжелые физические и моральные лишения, но преисполненная надежды на освобождение, в конце концов тоже была вынуждена сложить оружие.

Тем временем русские продолжали атаки против северного фланга 9-й армии, а с начала декабря стали оказывать сильное давление и с востока, между Ржевом и Гжатском. К концу февраля они, правда, добились некоторого успеха, но нигде не достигли поставленной цели.