Собственно, 10 марта части «Тотенкопфа» и «Лейбштандарта» потратили на захват города Дергачи. Как и любое сражение, в котором участвовал 6-й гвардейский кавалерийский корпус, оно стало трудным для немцев. В атаке были использованы «тигры» танкового полка дивизии «Тотенкопф». После захвата Дергачей и выхода «Лейбштандарта» к деревне Черкасское к востоку от города все было готово для штурма Харькова с севера. С востока город должен был атаковать полк «Дойчланд» дивизии «Дас Райх». Второй полк дивизии – «Дер Фюрер» – наступал в обход города с юга. С момента освобождения – 16 февраля 1943 года – 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 году 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,
Главным участником уличных боев за Харьков стала дивизия «Лейбштандарт СС Адольф Гитлер». Утром 11 марта тремя боевыми группами дивизия начала штурм города со стороны Белгородского шоссе. Наименее удачно действовал 2-й танко-гренадерский полк, который был остановлен контратаками 86-й танковой бригады. Второй полк дивизии продвигался быстрее и даже вышел к главной площади города. Однако контратаки 179-й танковой бригады заставили полк отойти назад.
Советская 203-мм гаубица Б-4 образца 1931 г. ведет огонь по немецким позициям в районе Понырей. 1943 г. Многочисленная артиллерия стала одним из главных факторов успеха советских войск в обороне северного фаса Курской дуги
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 армией приказал Хауссеру вывести из боев за Харьков дивизию «Дас Райх», сменить его «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 Харьковский паровозостроительный завод. 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 48-й 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 28-му корпусу выдвигалась 106-я пехотная дивизия.
После вывода из города «Дас Райха» дивизия Дитриха продолжила штурм города в одиночку. Уличные бои за крупный город всегда были непростой задачей. Бичом немецких танков и самоходных орудий стали 76,2-миллиметровые пушки, которые оборонявшие город советские войска устанавливали в подвалах и вели огонь вдоль улиц. В результате к ночи на 12 марта в «Лейбштандарте» числилось всего 17 Pz.IV и 6 Pz.III. Все «тигры» были в ремонте разной степени сложности, а два «тигра» были потеряны безвозвратно. Для уличных боев в «Лейбштандарте» были организованы штурмовые группы, каждая из которых поддерживалась танком и 75– и 150-миллиметровыми тяжелыми пехотными орудиями. Гренадеры 1-го полка «Лейбштандарта» продвигались вперед квартал за кварталом, уничтожая огневые точки огнем танковых или пехотных орудий. Вскоре они вышли к центральной площади города. Двигавшийся параллельным маршрутом 2-й танко-гренадерский полк «Лейбштандарта» также постепенно вышел к Красной площади города. Батальон Пайпера вновь должен был выручать окруженных – разведывательный батальон Майера на кладбище. На этот раз он лидировал наступление всего танко-гренадерского полка.