В последующие дни армия подготовила и провела операцию по захвату высот 137,8 и 139,7 севернее Орловки. Здесь враг создал ряд опорных пунктов, оборудованных землянками на 4–8 человек, перекрытыми шпалами, полуметровым слоем земли и броневыми листами, снятыми с подбитых танков. У каждой землянки был окоп с площадкой для пулемета и несколько стрелковых ячеек. Оборона была круговой, с центром у высот, откуда лучеобразно расходились четыре линии окопов, что обеспечивало взаимную огневую связь между ними и прикрытие перекрестным и фланкирующим огнем всех подступов к опорным пунктам. В первой линии окопов располагались в основном пулеметы, во второй и третьей линиях — пулеметы, противотанковые орудия, 81-мм минометы. В глубине, за третьей линией, находились огневые позиции тяжелых артиллерийских орудий. Так, непосредственно на высоте 137,8 насчитывалось около 80 пулеметов, 25–30 минометов и противотанковая батарея. Примерно такое же количество огневых средств находилось и на высоте 139,7. С овладением этими двумя высотами значительно улучшалось тактическое положение наших войск, открывались возможности просматривать и контролировать оборону противника и дорогу, идущую от Орловки на Городище, Кузьмичи, совхоз «Опытное поле». Учитывая важность этих высот, их обороняли отборные подразделении врага. Так, высоту 137,8 оборонял сводный батальон 92-го мотопехотного полка, а высоту 139,7 — сводная группа «рыцарей Железного креста» 16-й танковой дивизии. Эти подразделения поддерживали артиллерия 60-й мотодивизии и танки 16-й дивизии.
Штурмовать высоту 137,8 должны были части 343-й стрелковой дивизии, а высоту 139,7–226-й дивизии. Для непосредственного захвата высот создавались два штурмовых отряда. В 343-й дивизии штурмовой отряд численностью 370 человек имел на вооружении 11 станковых пулеметов, 25 ручных пулеметов, 46 автоматов, 7 противотанковых ружей, 17 минометов и 15 орудий полковой и противотанковой артиллерии. Штурмовой отряд 226-й дивизии состоял из 70 человек и был вооружен 5 станковыми и 3 ручными пулеметами, 9 минометами, 9 противотанковыми ружьями и 8 полковыми орудиями. Первый отряд поддерживали артиллерийский полк и полк гвардейских минометов, а второй — дивизион артполка и батарея 120-мм минометов. Для доставки танкового десанта каждому отряду придавалось по 5 боевых машин.
К штурму высот привлекались 431-й и 432-й армейские инженерные батальоны и дивизионные саперы.
Подготовка операции началась 16 декабря. Полки доукомплектовывались личным составом за счет внутренних ресурсов армии. С подразделениями проводились занятия на местности. При этом особое внимание обращалось на действия мелких групп. В дивизиях на основе накопленного опыта был выработан метод ведения боя в опорном пункте. Группа из 4–6 бойцов, ворвавшаяся в окоп, делилась на две подгруппы, действующие в разных направлениях. В каждой подгруппе первый боец вел огонь, второй бросал гранаты, а третий наблюдал и вел огонь, обеспечивая продвижение подгруппы.
Большое внимание было уделено организации взаимодействия с артиллерией. Этими вопросами занимались заместитель командующего армией генерал-майор М.И.Козлов и заместитель начальника штаба полковник Н. И. Лямин.
Наступило вьюжное утро 25 декабря. Штурмовые отряды стремительным броском достигли вражеских окопов. Огонь со стороны противника был малоэффективным, так как его артиллерийские передовые наблюдательные пункты, находившиеся в первой траншее, были сразу же уничтожены. Через полчаса после начала атаки батальоны первого эшелона 1151-го и 1155-го стрелковых полков 343-й стрелковой дивизии очистили от гитлеровцев две линии траншеи и закрепились на западных скатах высоты 137,8.
Успешно развивалась атака частей 226-й стрелковой дивизии на высоту 139,7. Стремительный бросок танкистов с десантом пехоты в тыл высоты вызвал панику у гитлеровцев. Этим воспользовались подразделения, наступавшие с фронта, и овладели высотой.
Однако гитлеровцы не смирились с потерей ключевых высот. В течение дня они предприняли несколько контратак, чтобы вернуть их, но успеха не добились. Большое мужество при отражении контратак противника проявили саперы. Они выдвигались вперед и на пути движения вражеских танков разбрасывали мины.
В ходе боев за высоты 139,7 и 137,8 было уничтожено и захвачено 34 орудия и миномета, 37 танков, 46 станковых и ручных пулеметов. Противник потерял убитыми и ранеными более 500 человек. Успешные действия частей 226-й и 343-й стрелковых дивизий еще раз показали, насколько важны тщательная и умелая подготовка любой операции, хорошо организованная разведка противника, четкое и тесное взаимодействие стрелковых подразделений с артиллерией, быстрая организация на занятых рубежах надежной противотанковой обороны.