Ближайшими задачами дивизий первого эшелона был прорыв вражеской обороны и уничтожение частей 257-й и 295-й пехотных дивизий противника. Танкисты должны были с выходом на рубеж Топальский, Перекоп, Пасека переправиться через Северский Донец у Изюма и Студеновки и, развивая успех стрелковых дивизий, к исходу первого дня выйти в район Базалеевка, Дубровка. В дальнейшем наступать на Черкасскую.
На направлении главного удара артиллерии предстояло подавить узлы сопротивления противника, его артиллерийские и минометные батареи.
Бомбардировочной авиации приказывалось подавить противника в районе Малая Камышеваха, Долгенькая, Голая Долина, Славянск, Барвенково, не дать подойти резервам противника из Барвенково и Славянска и до начала наступления прикрыть сосредоточение пехоты, конницы, танков и артиллерии в районе Красный Оскол, Святогорская, Александровна.
Анализируя решение командующего 57-й армией, на наш взгляд, можно отметить и ряд его недостатков. Дело в том, что выделение двух танковых бригад в особую группу для самостоятельных действий в трудных зимних условиях было нецелесообразным. Маневр для этой танковой группы намечался чрезвычайно сложный. Бригадам предстояло переправиться через Северский Донец в различных пунктах, удаленных друг от друга на многие километры, обогнать наступающую пехоту, выйти в район, занятый противником, и нанести удар на юг в глубине его обороны. В создавшейся обстановке лучше было бы использовать танки для непосредственной поддержки пехоты на направлении главного удара, как этого требовали и указания командования фронта.
Что касается централизации управления, то она была вполне целесообразной, даже несмотря на непродолжительность артиллерийской подготовки. Это давало возможность концентрировать артиллерийский огонь в определенных направлениях, по определенным районам и даже отдельным опорным пунктам.
Наступление 57-й армии началось на рассвете 18 января Части 341-й стрелковой дивизии полковника А. И. Щагина и подразделения 6-й танковой бригады полковника А. И. Горшкова обошли Каменку с северо–запада и быстро продвинулись до рубежа Бурханово, Топальский. Завязались ожесточенные бои, которые продолжались и ночью. 19 января части дивизии, сломив сопротивление врага, освободили эти населенные пункты и начали преследование гитлеровцев.
Нелегко приходилось советским воинам. Глубокий снег, сильные метели, крепкие морозы — все это затрудняло продвижение. Но высокий наступательный порыв увлекал бойцов вперед сквозь ураганный огонь обороняющихся фашистов.
К исходу 21 января 341-я дивизия полностью взломала вражескую оборону, разгромила части 257-й немецкой дивизии и продвинулась на 23 км.
В то же время перешла в наступление и 351-я стрелковая дивизия полковника Н. У. Гурского. Ее части овладели опорными пунктами Перекоп, Тихоцкий и, отбивая яростные контратаки противника, ломая его сопротивление, продолжали продвигаться вперед. Они разгромили подразделения 457-го пехотного полка и продвинулись более чем на 20 км, прорвав оборону врага на всю ее глубину.
Операция в целом развивалась успешно, однако темпы продвижения правофланговых дивизий 57-й армии были ниже темпов продвижения соседней справа 6-й армии. Объяснялось это тем, что войскам 57-й армии приходилось прорывать оборону противника значительно большей глубины, чем левофланговым дивизиям 6-й армии. Кроме того, на путях продвижения 57-й армии находилось много узлов сопротивления.
Характерным в действиях наших войск было то, что опорные пункты не атаковывались с фронта, а, как правило, обходились с флангов передовыми частями. Ликвидация их возлагалась на вторые эшелоны и резервы. Одним из примеров может служить обход и блокирование частями 255-й стрелковой дивизии полковника И. Т. Заморцева сильного узла сопротивления Долгенькая. По решению комдива она была обойдена с севера и юга. Передовые части продвинулись вперед, заняли Бобров, Дубровку и Морозовку, а в это время вторые эшелоны, блокировав Долгенькую, уничтожали засевшего там противника.
Действуя на вспомогательном направлении, 335-я стрелковая дивизия, которой командовал подполковник П. Н. Волосатых, к исходу 21 января, с боями преодолевая сопротивление врага, продвинулась вперед до 12 км. А 333-я стрелковая дивизия полковника И. М. Афонина прорвалась к окраинам Маяков и Райгородка, однако овладеть этими населенными пунктами не смогла. Ее продвижение было весьма незначительным.
В итоге четырехдневных боев 57-я армия прорвала тактическую оборону противника и к исходу 21 января вышла на рубеж Великая Камышеваха, Ново — Камышеваха. Базалеевка, Бобров, Морозовка, Райгородок, продвинувшись правым флангом на глубину до 23 км. На славянском направлении, где наносился вспомогательный удар, результаты были гораздо меньшими.