На пополнение танкового парка бригады было направлено 7 танков (5 КВ-1 и 2 Т-34) с подвижных ремонтных баз (2 КВ-1 и 2 Т-34 - с 81-й ПРБ и 3 КВ-1 - со 153-й ПРБ), которые должны были поступить в бригаду 18 ноября [73, л. 103]. Приняла эти танки бригада несколько позже. Только к 22.00 22 ноября ее танковый парк вырос до 7 исправных танков (2 КВ-1, 3 Т-34, 2 Т-70) [73, л. 97], а к 22.00 24 ноября - до 9 исправных танков (2 КВ-1, 5 Т-34, 2 Т-70) [73, л. 98], еще 3 танка КВ-1 вошли в строй, вероятно, уже во время возобновления боевых действий. К 25 ноября по данным штаба фронта 58-я танковая бригада насчитывала в строю 686 человек личного состава, 8 танков, 3 бронемашины, 105 автомашин, 4 орудия ПТО, 6 минометов, 6 противотанковых ружей, 24 пулемета (2 станковых, 22 ручных), 174 ППД и ППШ, 454 винтовки [74, л. 123].
С началом операции 'Уран' ранее противостоявшие 66-й армии 16-я танковая и 3-я моторизованная дивизии (XIV.Pz.Korp., 6.Armee) были сменены 94-й пехотной дивизией и переброшены на запад. В ночь на 24 ноября, вероятно, для сокращения линии фронта 94-я пехотная дивизия отошла на новые позиции. Обнаружив этот отход, с утра 24 ноября 66-я армия перешла в наступление. В тот же день на участке 64-й стрелковой дивизии в бой была брошена и 58-я танковая бригада, которая до вечера вышла в район МТФ, что в 4 километрах юго-западнее высоты 129,6 [82, л. 227]. Наступавшая совместно с танкистами 64-я стрелковая дивизия за день 24 ноября захватила 4 пленных, 7 танков, 27 автомашин, 6 мотоциклов, 10 орудий, 4 пулемета, 2 склада с вещевым имуществом и к утру 25 ноября вышла на рубеж тропы, идущей параллельно железной дороги [80, л. 155].
Из потерь 58-й танковой бригады за 24 ноября известно лишь о 2 погибших танкистах 116-го танкового батальона (взводный лейтенант Михаил Шломов и командир танка Т-34 младший лейтенант Александр Елисеев) [91]. Раненый в тот день в ногу младший лейтенант Николай Поросенков 28 ноября умер от ран в госпитале в Челюскине [12; 64]. Именных списков потерь бригады за ноябрь - декабрь 1942 г. найти пока что не удалось.
25 ноября 64-я стрелковая дивизия совместно с 58-й танковой бригадой продвижение имела незначительное и всего лишь достигла рубежа железной дороги [80, л. 156], при этом за день дивизия захватила 1 автомашину, 6 орудий, 4 вещевых и 1 продовольственный склады, 160 бочек с бензином. Поддерживавшая ее 58-я танковая бригада 25 ноября уничтожила 1 противотанковую и 1 минометную батареи, 3 пулеметные точки, 12 блиндажей, свыше 50 немцев, потеряв 2 танка (1 КВ-1, 1 Т-34) подбитыми [80, л. 157; 82, лл. 233, 234]. Противостоявшая советским войскам 94-я пехотная дивизия отчиталась об уничтожении 25 ноября на дороге с Ерзовки 2 танков Т-34 [83]. Из потерь 58-й танковой бригады в личном составе за 25 ноября известно лишь об 1 убитом (взводный117-го танкового батальона лейтенант Сергей Корягин) [91].
В 18.00 25 ноября штаб 66-й армии боевым распоряжением ?81/оп приказал усиленной 58-й танковой бригадой 64-й стрелковой дивизии после 15-минутного артналета с 9.00 26 ноября возобновить наступление и 'стремительной атакой во взаимодействии с 99 сд овладеть Орловка, уничтожить гарнизон противника, в дальнейшем развивать наступление направлении отм. 128.1' [84, л. 160].
Наступление началось по немецким данным в 10.00 26 ноября [83], но успеха не имело [80, л. 158]. Из потерь 58-й танковой бригады за 26 ноября известно лишь о 4 убитых (командир роты тяжелых танков Иван Савенков, командиры танков младшие лейтенанты Израиль Гехт и Михаил Кадацкий - из 117-го танкового батальона, командир Т-34 116-го танкового батальона младший лейтенант Петр Сладков) [91].
В 18.20 26 ноября штаб 66-й армии своим боевым распоряжением ?82/оп переподчинил 58-ю танковую бригаду 299-й стрелковой дивизии, приказав этой дивизии за ночь сменить 64-ю стрелковую дивизию, после чего 'с утра решительным ударом своим правым флангом овладеть выс. 144, в дальнейшем во взаимодействии с 116 сд районом Орловка, задача дня - выход на рубеж жел. дороги (западнее и юго-западнее Орловка); в дальнейшем развивать наступление в направлении отм. 129.1' [84, л. 161]. К утру 27 ноября смена была завершена [80, л. 160].
Всего за время наступления с 24 по 27 ноября 64-я стрелковая дивизия потеряла 511 человек личного состава [80, л. 160]. Поддерживавшая ее 58-я танковая бригада за 24-26 ноября согласно наградному листу на начальника штаба бригады майора Яговкина уничтожила 1 танк, 14 автомашин, 3 зенитных и 9 орудий ПТО, 3 6-ствольных миномета, 24 пулемета, 4 ДЗОТа, 29 блиндажей, рассеяла и уничтожила до 360 немцев [8, л. 12]. Все эти успехи в наградном листе на командира 117-го танкового батальона капитана Виктора Деева приписаны данному батальону. Сам Деев за эти 3 дня был дважды ранен, но госпитализирован только после третьего ранения [8, л. 8]. 2 декабря он умер от ран в госпитале [12].