В 23.00 командующий войсками Воронежского фронта отдал приказ о нанесении в 10.30 8 июля контрудара силами шести танковых корпусов и двух стрелковых дивизий с целью срезать фронт на участке Сырцево — Шопино против шести танковых дивизий (дивизия «Великая Германия» формально числилась моторизованной, но имела больше танков, чем большинство танковых дивизий, поэтому мы считаем ее как танковую дивизию) и одной пехотной дивизии противника. Ватутин подчеркивал, что «основная задача контрудара разгромить группировку противника в районе Беленихино, Ерик, Шопино, выйти на фронт Сырцево, Яковлево, Козьмо-Демьяновска, Быковка, Ерик, Шопино». 10-й танковый корпус должен был наступать в направлении Васильевка, Яковлево. 2-му танковому корпусу предстояло выйти на рубеж Козьмо-Демьяновка, Быковка. 5-му гвардейскому танковому корпусу предстояло наступать в направлении Крапивинские Дворы, Гремячий, колхоз «Смело к труду». 2-й гвардейский танковый корпус должен был продвинуться в направлении Гонок, 89-я и 375-я стрелковые дивизии — в направлении Ерик, Шопино. Наконец, 6-му и 31-му танковым корпусам 1-й танковой армии предстояло наступать в направлении Сырцев, Яковлевка, Покровка.
Начало контрудара было запланировано на 10.30, однако немцы упредили его, возобновив в 10.00 наступление с рубежа Сырцево — Грезное в северо-западном направлении. К 18.00 они взяли Сырцево, Красную Дубраву, Гремячий и вышли на рубеж Луханино — Сырцево, юго-восточная окраина Верхопенья, урочище Сухая, Сухо-Солотино, Кочетовка, Ильинский. В районе Красной Поляны в окружение попала 180-я танковая бригада. На участке 51-й гвардейской стрелковой дивизии и 31-го танкового корпуса лейбштандарт продвинулся на 6–7 км.
В середине дня, когда 3-й механизированный и 31-й танковый корпуса с большим трудом сдерживали натиск 4-й танковой армии врага, советский контрудар, пусть с опозданием, но все-таки состоялся, правда, только на бумаге. В атаку пошли 2-й и 5-й гвардейские, 2-й и 10-й танковые корпуса и левофланговые стрелковые дивизии 40-й армии. Намеченных рубежей достичь не удалось. Тем не менее немецкому командованию пришлось бросить на отражение контрудара часть авиации и танков и ослабить натиск на 1-ю танковую армию. Так утверждало командование Воронежского фронта, а вслед за ним — советские историки. Но вскоре наступление на ее позиции возобновилось. Во второй половине дня, как отмечалось в разведсводке штаба Воронежского фронта, войска 1-й танковой армии вынуждены были оставить Алексеевку, Сырцево, Красную Дубраву, Красную Поляну, М. Маячки, Грезное и к исходу дня отойти за реки Пена и Солотинка.
В той же разведсводке указывалось, что «на остальных участках направления противник вел огневой бой на прежнем рубеже». Это означает, что никаких контрударов 10-го и 2-го танковых, 5-го и 2-го гвардейских танковых корпусов на самом деле не было. Это доказывается приказом Ватутина командирам этих корпусов, отданным в 14.20, — «топтание на месте прекратить и стремительно наступать». Несмотря на то что танковые корпуса и не собирались двигаться вперед, командующий фронтом в 15.40 бодро отрапортовал Сталину, что «наш контрудар начался в 12.30 и наносится с фронта Васильевка, Беленихино (где располагались 10-й и 2-й танковые и 5-й гвардейский танковые корпуса. — Б. С.) на Яковлево». Правда, в распоряжении заместителя начальника Генштаба А. И. Антонова командующему Воронежским фронтом от 10 июля отмечалось, что «8 июля с 21.00 до 22.00 танковая бригада 2-го танкового корпуса наступала на высоту 258,2 (0,5 км севернее Тетеревино), которая к этому времени занималась частями 183-й стрелковой дивизии. В результате боя имелись потери с обеих сторон». По всей вероятности, это и было единственной попыткой контрудара, предпринятой в тот день и вылившейся в нелепо-трагический инцидент.
9 июля в результате ложной информации о расположении войск, между 7.00 и 9.00, 60 самолетов Ил-2 атаковали боевые порядки 183-й стрелковой дивизии в районе Васильевка, совхоз «Комсомолец», высота 241,6, нанеся ей потери. Заместитель начальника Генштаба А. И. Антонов на следующий день приказал привлечь к ответственности виновных.
В 9.00 германское наступление возобновилось с рубежа Верхопенье — Грезное в направлении Обояни. Были взяты Новоселовка, Сухо-Солотино. На фронте в 20–25 км немецкие войска продвинулись в глубину до 12 км. Из района Грезное «Тотенкопф» атаковал в направлении Красного Октября и Козловки. По данным штаба Воронежского фронта, «в 19.40 18 танков продолжали вести бой на подступах к Васильевке». Против дивизии «Тотенкопф» действовал 2-й танковый корпус.