10 марта, продолжая наступление, лейбштандарт и «Мертвая голова» обошли Харьков с севера и отрезали город. Лейбштандарт и «Райх» создали себе хороший плацдарм для прорыва в город, однако из-за усилившегося сопротивления на окраине города смогли выступить только после сосредоточения всех сил. Атака была отложена до 11 марта.
Вечером 10 марта танковый корпус СС был готов к штурму: «Райх» — на западной окраине города, группа прикрытия фронтом на юго-восток, против неприятеля, действующего против соседа справа; лейбштандарт, разделенный на три ударные группы, — на северной окраине города; «Мертвая голова» обеспечивает прикрытие на северо-западе, от Дергачей до Ольшан. Началось третье сражение за Харьков. Противнику удалось организовать оборону города подручными средствами. Баррикады, блокирующие продвижения войск и техники, были разбросаны по всему городу. Берега реки также представляли собой сильные оборонительные позиции.
11 марта лейбштандарт неожиданно ворвался в город. В жестоких уличных боях он прорвался до Красной площади и занял ее. Улицы, ведущие на северо-восток, оказались в досягаемости наших тяжелых орудий.
В ночь на 12 марта «Райх» преодолел противотанковую позицию на западе и открыл путь в город. Дивизия достигла главного вокзала. Противник проводил отвлекающие атаки с северо-востока против дивизии «Мертвая голова», фронт которой растянулся до реки.
Между тем сильные части противника прочно удерживали позиции против частей XLVIII танкового корпуса южнее и юго-восточнее Харькова, невзирая на угрозу окружения со стороны танкового корпуса СС. Появилась возможность ударом через Рогань окружить и уничтожить противника. Но это можно было сделать лишь при открытии сквозной дороги через Харьков. Приказ штаба 4-й танковой армии немедленно вывести части «Райха» из уличных боев и бросить его в обход Харькова с севера означал сильную задержку. Поэтому части «Мертвой головы» были использованы для наступления на Чугуев, чтобы здесь перекрыть главную дорогу на юго-восток, вто время как штаб корпуса настаивал, что необходимо сначала взять под контроль сквозную дорогу через город. После того как вечером 12 марта было налажено сообщение между лейбштандартом и «Райхом», боевая группа штандартенфюрера Гейнца Хармеля, основу которой составлял моторизованный полк «Дойчланд» (из дивизии «Райх». — Б. С.), была направлена марш-броском на Рогань, чтобы здесь перерезать неприятельские пути снабжения.
После отвода этих частей «Райха» основная тяжесть боев в городе легла на лейбштандарт. Дивизия отбивала у врага улицу за улицей, пока 14 марта в 18 часов не поступило сообщение, что и южная часть Харькова захвачена. Территория фабрики, находившаяся к востоку, также была очищена.
Между тем дороги, за исключением мощеных, были уже практически непроходимы. Части дивизии «Мертвая голова» и боевой группы Хармеля 14 марта стояли без горючего, потому что колонны снабжения застряли в пути. Им пришлось дожидаться снабжения по воздуху, и потому трудно было достичь поставленных целей.
Утром 15 марта боевая группа «Хармель» пробилась к железной дороге южнее Рогани, а «Мертвая голова» после успешных танковых боев достигла перехода у Чугуева и перекрыла его. В течение следующих дней заградительную линию пришлось защищать от мощных попыток прорыва и от атак с востока. Основные силы окруженного противника, и прежде всего его технику, удалось уничтожить или захватить…
Значительное число советских соединений было уничтожено, другие понесли тяжелые потери. Это была последняя победа вермахта на Восточном фронте! В последующие дни в ходе преследования противника на восток и на север части корпуса достигли берега Донца, а 18 марта, как завершение успешной операции, после короткого боя был взят Белгород. Там был установлен контакт с наступавшей с запада дивизией «Великая Германия», которая в последние дни в ожесточенных боях уничтожила большое количество живой силы и техники противника (согласно рапорту дивизии, в боях за взятие Харькова она уничтожила 269 советских танков, главным образом из состава 2-го и 3-го гвардейских танковых корпусов. — Б. С.).
Общие потери корпуса СС за время третьего сражения за Харьков составили 365 офицеров и 11 154 унтер-офицера и солдат».
4 марта лейбштандарт и «Мертвая голова» вели наступление вдоль шоссе Красноград — Мерефа — Харьков. «Райх» тем временем пытался обойти Харьков с востока и вступил в бой с 25-й гвардейской стрелковой дивизией и 179-й отдельной танковой бригадой под Тарановкой.
В соответствии с планом наступления на Харьков, 5 марта дивизия «Райх» повернула на север, имея полк «Дойчланд» на правом фланге и полк «Фюрер» — на левом. К 18 часам полк «Фюрер» достиг высоты 185,5 м к северу от Охочего и южной окраины Новоселовки. Лейбштандарт тем временем взял Винники.