Общий поспешный отход противника, понесшего большие потери, уже в первые часы наступления войск левого крыла Воронежского фронта и быстрый темп наступления нашей пехоты вызвали необходимость решительного перемещения боевых порядков всей артиллерии вперед. В частности, в полосе 5-й гвардейской армии уже к 18 часам 3 августа все артиллерийские и минометные части и соединения сменили свои боевые порядки, переместив их в среднем на 8 км.
В последующие дни армии левого крыла Воронежского фронта, поддерживаемые огнем артиллерии, продолжали наступление.
Большую роль в обеспечении наступления наших войск сыграли части и подразделения истребительно-противотанковой артиллерии. В 40-й армии особенно отличилась 32-я истребительно-противотанковая артиллерийская бригада, поддерживавшая наступление 100-й стрелковой дивизии. Когда 5 августа противник контратаковал дивизию силою до пехотного полка с 50 танками, бригада с ходу развернулась и приняла всю силу удара танков на себя. Противник несколько раз повторял атаки, но каждый раз они отбивались полками бригады. Во время отражения этих контратак огнем бригады были подбиты и сожжены 17 танков, 2 самоходных орудия, 14 автомашин и 3 орудия; подавлен огонь двух артиллерийских батарей, рассеяно и частично уничтожено около 800 вражеских солдат и офицеров и обоз в 80 подвод.
В 7-й гвардейской армии события развивались менее успешно. Еще до начала общего наступления части армии вели бои за расширение плацдарма на западном берегу Северного Донца в районе Топлинки, с которого должен был наноситься главный удар. Немцы оказывали упорное сопротивление, неоднократно контратакуя наши части. Наводимые войсками армии переправы через Северный Донец разрушались германской артиллерией, что крайне затрудняло советским частям переправу артиллерии на западный берег реки. И все же 8 августа удалось переправить через Северный Донец 1848-й истребительно-противотанковый артиллерийский полк, две батареи 290-го минометного полка, полковую артиллерию 73, 78-й и 81-й гвардейских стрелковых дивизий и частично артиллерию 15-й гвардейской стрелковой дивизии. Большая часть этой артиллерии была переправлена на плацдарм без средств тяги, остававшихся на восточном берегу. Такого количества артиллерии на плацдарме было недостаточно для решения поставленных задач, и армия не сумела в первый день даже вклиниться в оборону противника.
Второй день наступления также принес успех только правофланговым армиям фронта. К исходу дня 4 августа соединения 53-й армии продвинулись в глубину обороны противника до 15 км, а 1-й механизированный корпус своими передовыми частями продвинулся на 20–25 км, овладел железной дорогой Белгород – Харьков на участке Болховец – Красное. Соединения 69-й армии также успешно продвигались в западном и юго-западном направлениях, содействуя успеху 53-й армии.
Войска Степного фронта 6 и 7 августа вели напряженные бои южнее Белгорода и к исходу 7 августа продвинулись на 15–18 км к югу от Белгорода.
С 8 по 11 августа войска Воронежского фронта продолжали успешное развитие наступления в юго-западном и западном направлениях, охватывая Харьков с запада. Своим правым крылом они к исходу 11 августа выдвинулись на рубеж Боромля, Ахтырка, Котельва. На этом направлении в наступление включилась и 38-я армия.
Для артиллерийского обеспечения наступления левого фланга 38-й армии (50-я ск) ей были приданы две бригады (88-я тгабр и 101-я габр БМ) 13-й артиллерийской дивизии, перебрасываемые из 5-й гвардейской армии, и 3-я гвардейская минометная дивизия полевой реактивной артиллерии (449 рам М-30), передаваемая из 27-й армии. Кроме того, на время артиллерийской подготовки должны были привлекаться два артиллерийских полка стрелковых дивизий (77-й и 663-й ап) и вся артиллерия 38-й стрелковой дивизии 47-й армии. Благодаря этому количество артиллерии в 38-й армии должно было увеличиться с 991 до 1310 орудий и минометов плюс 449 рам М-30 реактивной артиллерии. Однако из-за ограниченных сроков подготовки операции большинство из вновь приданных артиллерийских частей не успели сосредоточиться к началу наступления и вступали в бой с марша.
К исходу 11 августа 53, 69-я и 7-я гвардейская армии Степного фронта подошли вплотную к внешнему харьковскому оборонительному рубежу. 57-я армия, форсировав Северный Донец и овладев крупными узлами сопротивления противника Зарожное и Чугуев, подошла к Харькову с востока и юго-востока.