17 июля 1943 года в 4 часа 45 минут началась артиллерийская подготовка. Наши войска форсировали Миус в районе села Дмитровки и до 31 июля сражались с превосходящими силами противника. В этих боях враг потерял 2500 солдат и офицеров, 100 пушек разных калибров, 16 самолетов. В плен было взято 3000 солдат, захвачено 2 самолета, 60 орудий, 100 пулеметов, 600 исправных винтовок. 5-я ударная и 2-я гвардейская армии свою задачу выполнили: оттянули на Миус-фронт значительные силы гитлеровцев с Курско-Орловской дуги, где надвигалась решающая битва третьего военного лета.
Освобождение Донбасса началось после победы на Курской дуге. В это же время Воронежский и Степной фронты развивали наступление на Харьков, создавая серьезную угрозу флангу немецкой группировки, оборонявшейся в Донбассе. Командование вермахта прилагало все усилия, чтобы остановить наступление советских войск на харьковском направлении. Туда были переброшены 15 дивизий, в том числе 4 танковые из Донбасса. Ослабление действовавшей там группировки противника создало благоприятные условия для наступления Красной Армии на этом участке фронта.
Для проведения Донбасской операции были привлечены крупные силы. В составе двух фронтов насчитывалось более 1 млн. человек, около 21 тыс. орудий и минометов (без реактивной артиллерии), свыше 1,2 тыс. танков и САУ, около 1,4 тыс. самолетов. Наиболее мощная группировка была сосредоточена в полосе Юго-западного фронта.
Немецкие войска, оборонявшиеся в Донбассе, имели приказ любой ценой удерживать занимаемые рубежи. Здесь оборонялись 1-я танковая (генерал-полковник Э. Макензен) и заново созданная 6-я полевая (генерал пехоты К. Холлидт) немецкие армии, входившие в состав группы армий «Юг». Они имели около 540 тыс. человек, 5,4 тыс. орудий и минометов, до 900 танков и штурмовых орудий, около 1,1 тыс. самолетов. На подступах к центральным районам Донбасса противник создал мощную оборону. Передний край ее главной полосы проходил по рекам Северский Донец и Миус. В глубине были возведены оборонительные рубежи по рекам Крынка, Кальмиус и Самара. Во многих городах, поселках, деревнях и на командных высотах оборудовались узлы обороны и опорные пункты. Особенно сильно был укреплен рубеж по реке Миус.
Переход советских фронтов в наступление в Донбассе проходил неодновременно. Первым вступил в действие более сильный Юго-Западный фронт, использовавший ранее захваченные плацдармы на правом берегу Северского Донца. 13 августа перешли в наступление войска его правого крыла, а через 3 дня — ударная группировка в центре фронта. То, что первыми вступили в сражение войска правого крыла, объясняется стремлением Ставки ВГК оказать содействие Степному фронту, который в это время вел тяжелую борьбу на харьковском направлении.
С первого же дня бои приняли крайне напряженный характер. Противник оказал упорное сопротивление, часто проводил контратаки крупными силами пехоты и танков, наступавшими при массированной поддержке артиллерии и авиации. Тем не менее войска правого крыла Юго-западного фронта после ожесточенных боев 18 августа овладели городом Змиев. В результате положение гитлеровцев в районе Харькова существенно осложнилось. Однако в это время наступление центральной группировки фронта развития не получило.
18 августа в наступление перешел Южный фронт. Прорыв вражеской обороны на Миусе осуществляли на узком участке фронта 2-я гвардейская и 5-я ударная армии. После мощной артиллерийской и авиационной подготовки войска 5-й ударной армии вклинились в оборону противника и уже в первый день наступления продвинулись на глубину до 10 км. Все попытки врага ликвидировать наметившийся прорыв ни к чему не привели. Отражая контрудары врага, красноармейцы продолжали развивать наступление на Амвросиевку. Успешные действия Южного фронта создали реальную угрозу разгрома врага на южном крыле его Восточного фронта.
Тем временем события стремительно развивались. Над группировкой немецко-фашистских войск в Донбассе нависла грозная опасность с севера. 23 августа войска Степного фронта при активном содействии Воронежского и Юго-западного фронтов освободили Харьков. Их дальнейшее продвижение в юго-западном направлении создавало предпосылки для окружения донбасской группировки врага. 24 августа Ставка поставила Степному фронту задачу развивать наступление на Красноград, предварительно разгромив группировку противника в районе Валки.