Еще ночью 9 марта полк «Тотенкопф» занял Ольшаны, а к середине дня захватил плацдармы на реке Удай к востоку от Ольшан. Полк «Эйке» шел следом, и район Ольшан был приготовлен к круговой обороне. «Дас Райх» провел 9 марта в бою с 303-й стрелковой дивизией за Коротыч, который был захвачен «Дер Фюрером» к вечеру. «Дойчланд» сосредоточился севернее Коротыча в готовности наступать на Харьков с запада. Наступление всех трех боевых групп «Лейбштандарта» началось в 6.00 9 марта из района Люботина. Батальон Пайпера, лидировавший в наступлении своего полка, вышел на подступы к Дергачам. На юг от Дергачей шло хорошее шоссе в направлении Харькова. Казалось, город был на расстоянии вытянутой руки. Штаб 4-й танковой армии запросил радиограммой штаб корпуса Хауссера о возможности захватить город внезапной атакой.
Эсэсовцы штурмуют Харьков
С момента освобождения 16 февраля 1943 г. город Харьков готовился к обороне. Оставшаяся в городе в качестве гарнизона 62-я гвардейская стрелковая дивизия и местное население копали рвы, строили надолбы, заборы из колючей проволоки и ежи. Несколькими поясами город прикрывали баррикады. Приказом командующего Воронежским фронтом Ф.И.Голикова 2 марта начальником обороны города был назначен заместитель командующего фронтом, «герой» обороны Крыма в 1942 г. генерал-лейтенант Д.Т.Козлов. Впрочем, средств связи для управления войсками в городе у него не было, и 11 марта, когда отдельные группы эсэсовцев прорвались к центру города, Д.Т.Козлов выехал из города, как было написано в отчете штаба 3-й танковой армии «в неизвестном направлении». Реальным руководителем обороны города был заместитель командующего 3-й танковой армии генерал-майор Е.Е.Белов.
Для обороны Харькова в состав 3-й танковой армии прибыли 19-я стрелковая дивизия полковника Г.А.Гоголицына, 17-я стрелковая бригада войск НКВД полковника И.А.Танкопия, 86-я танковая бригада (почти без танков), три противотанковых полка и дивизион РС. Помимо этого в состав 3-й танковой армии 9 марта поступил 2-й гвардейский танковый корпус В.М.Баданова, насчитывавший 120 танков из 3-й гвардейской армии Юго-Западного фронта. Также Воронежскому фронту передавался 3-й гвардейский танковый корпус И.А.Вовченко из состава Южного фронта. Командование Воронежского фронта решило остановить наступление в обход города 6-м гвардейским кавалерийским корпусом и корпусом Баданова, одновременно предприняв наступление во фланг немецким войскам у Харькова. С этой целью создавалась ударная группировка в 40-й армии в составе 183, 340-й и 107-й стрелковых дивизий и 102-й танковой бригады. Направлением наступления были Ольшаны, которые были уже предусмотрительно прикрыты Хауссером «Тотенкопфом».
10 марта армии П.С.Рыбалко был подчинен 18-й танковый корпус Б.С.Бахарова (6 танков T-34 и 22 Т-70), представлявший собой к тому моменту сводную 170-ю танковую бригаду. Корпусу был придан 141-й танковый полк (4 T-34 и 6 Т-70). Первоначально 18-й корпус предполагалось использовать в атаках по флангу армии Гота в районе Изюма в качестве поддержки 53-й гвардейской стрелковой дивизии. Однако 10 марта корпус получил приказ совершить 150-километровый марш и сосредоточиться в районе Чугуева, куда он прибыл в 3.00 11 марта. Новой задачей корпуса было участие в контрударе фронта совместно с корпусами И.А.Вовченко и В.М.Баданова. Но всем этим планам не суждено было сбыться. Задача корпуса Хауссера была существенно облегчена действиями армейской группы «Кемпф». К 10 марта «Великая Германия» вышла на подступы к Богодухову. В условиях глубокого охвата фланга 69-я армия М.И.Казакова вынуждена была отойти на восток и занять позиции между Богодуховом и Харьковом. Задачей армии было удержание дороги Харьков — Белгород и Богодухова. Однако обе эти задачи М.И.Казаков считал для себя невыполнимыми и попросил передать Богодухов в ведение соседней 40-й армии К.С.Москаленко. Командующий фронтом согласился с этим решением, и границы между армиями были перенарезаны. К тому моменту 40-я армия оборонялась фронтом на юго-восток от Краснокутска до Богодухова. Но уже 11 марта Богодухов был захвачен «Великой Германией» и между 40-й и 69-й армиями образовался ничем не прикрытый разрыв. Это вынудило командование Воронежского фронта бросить корпуса И.А.Вовченко и В.М.Баданова в 40-ю и 69-ю армию соответственно. От первоначального плана контрудара по охватившей Харьков группировке пришлось отказаться. Более того, защищать город от обхода с севера было некому.
Планировавшееся сокрушение перешедшей в контрнаступление группировки немецких войск требовало все больше сил. 11 марта командующий Центральным фронтом К.К.Рокоссовский приказал 21-й армии начать походный марш в район Курска, где получить боевую задачу от представителя Ставки А.М.Василевского. Тем временем на улицы Харькова входили эсэсовцы двух немецких дивизий.
Главным участником уличных боев за Харьков стала дивизия «Лейбштандарт Адольф Гитлер». Утром 11 марта тремя боевыми группами дивизия начала штурм города со стороны Белгородского шоссе. К 12 марта Г.Гот поменял свое решение об использовании эсэсовских дивизий в штурме города. Втягивание II танкового корпуса СС в уличные бои означало возможность для защитников города вести бои до тех пор, пока это было целесообразно, а затем без помех покинуть Харьков. Поэтому командующий 4-й танковой армии приказал Хауссеру вывести из боев за Харьков дивизию «Дас Райх», сменить ей «Тотенкопф», бросив последний в обход города с северо-востока. Углубившаяся в город на километр дивизия «Дас Райх» была выведена назад и разорвана на две части. Полк «Дойчланд» был брошен на позиции к северу от города, а «Дер Фюрер» должен был обойти город с юга и атаковать ХПЗ.
День 12 марта прошел под знаком решения Г.Гота на обход Харькова. С севера в обход города двинулась боевая группа Баума дивизии «Тотенкопф», сосредоточившаяся к вечеру в Байраке. К югу от города изменил вектор своего наступления XXXXVIII танковый корпус. Теперь он должен был атаковать в направлении Чугуева с целью охвата Харькова с юга. Однако наступление 11-й танковой дивизии с плацдарма у Змиева было неудачным, дивизию встретил сильный огонь артиллерии и противотанковых орудий. На помощь XXXXVIII корпусу выдвигалась 106-я пехотная дивизия. После вывода из города «Дас Райха» дивизия «Лейбштандарт» продолжила штурм города в одиночку. Уличные бои за крупный город всегда были непростой задачей. Бичом немецких танков и самоходных орудий стали 76,2-мм пушки которые оборонявшие город советские войска устанавливали в подвалах и вели огонь вдоль улиц. Для уличных боев в «Лейбштандарте» были организованы штурмовые группы, каждая из которых поддерживалась танком и 75-мм и 150-мм тяжелыми пехотными орудиями.
Средств для противодействия обходу города после убытия в 40-ю и 69-ю армию корпусов Вовченко и Баданова в распоряжении командующего 3-й танковой армией не было. Единственным резервом в руках П.С.Рыбалко был 18-й танковый корпус Б.С.Бахарова. Вскоре ему пришлось вступить в бой с эсэсовскими частями. Боевая группа Баума (в которую входил батальон танкового полка дивизии «Тотенкопф») 13 марта вышла к Рогани, где успешно обратила в бегство части 113-й стрелковой дивизии. Однако на пути дальнейшего продвижения эсэсовцев «Тотенкопфа» встали части корпуса Бахарова. В бою за Рогань корпус заявил об уничтожении 5 танков противника огнем своих танков и 12 — артиллерией. Приданный 141-й танковый полк заявил об уничтожении еще 3 немецких танков ценой потери 1 T-34 и 1 Т-70. В полку оставался 1 T-34 и 4 Т-70. Ночью 14 марта 18-й танковый корпус получил приказ подчинить себе 173-ю отдельную бригаду Мишулина, выбить противника из Рогани и выйти на северо-восточную окраину Харькова. В 8.00 после залпа двух дивизионов РС 2 танка T-34 и 4 Т-70 с десантом мотострелков пошли в атаку и выбили немцев из Рогани южной. Однако в 14.00 контратакой, поддержанной танками, были отброшены назад. Совместно с 113-й стрелковой дивизией корпус занял оборону на полпути к Чугуеву, в Каменной Яруге. Согласно докладу командира корпуса в боях за Рогань 13 и 14 марта было подбито 18 танков противника, два бронетранспортера и 7 автомашин. 173-я танковая бригада отчиталась о 13 танках, 15 орудиях ценой потери 12 T-34. На 14 марта бригада насчитывала 7 танков. На следующий день, 15 марта, полк «Тотенкопфа» начал наступление на Чугуев при поддержке авиации и вышел к нему к ночи 16 марта.
Корпус Б.С.Бахарова мог задержать смыкание кольца вокруг Харькова на сутки или двое, и эту задачу он в целом выполнил. Поняв, что избежать окружения города не удастся, командующий 3-й танковой армией 15 марта принял решение вывести окружаемые в городе и его пригородах соединения. Генерал-майор Е.Е.Белов, руководивший обороной города, принял решение пробиваться в направлении на юго-восток, между Змиевым и Чугуевым. Прорыв должен был осуществляться двумя группами. В первую входили 303-я и 350-я стрелковые дивизии и 17-я бригада НКВД, во вторую — 19-я стрелковая дивизия, 253-я и 104-я стрелковые, 86-я и 195-я танковые бригады. Прикрывать отход должна была 62-я гвардейская стрелковая дивизия. Прорыв был осуществлен в целом успешно, и к 17 марта защитники Харькова сосредоточились на восточном берегу реки Северский Донец. В ходе прорыва погибли командир 17-й бригады войск НКВД полковник И.А.Танкопий и командир 62-й гвардейской стрелковой дивизии гвардии генерал-майор Г.М.Зайцев. В состав 3-й танковой армии поступил 1-й гвардейский кавалерийский корпус, и при его поддержке армия организовывала оборону восточнее Харькова. Стабилизации обстановки способствовало изменение направления движения II танкового корпуса. Корпус сдавал позиции в районе Харькова XXXXVIII танковому корпусу и разворачивался для наступления на север.
