Немцы попытались было устроить ещё один котёл войскам Юго-Западного фронта, но потерпели неудачу. XXL танковый корпус отрезал 9-й и 38-й армиям путь на восток, а III танковый корпус из состава 1-й танковой армии вклинился между 9-й армией тогда ещё Юго-Западного фронта и 37-й армией Южного фронта. У хутора Водяной 15 июля 1942 года немецкая 14-я танковая дивизия III танкового корпуса установила контакт с наступавшими ей навстречу соединениями XL танкового корпуса и кольцо окружения вокруг войск 9-й, 38-й и части сил 24-й армий в районе Миллерово замкнулось. Однако как раз в этот день Ставка отдала приказ на общий отход за Дон, поэтому окружённые армии, не пытаясь особо обороняться, прорвали пока ещё слабое кольцо окружения и отступили, хотя и не без потерь. Штаб Группы армий «Б» ещё 13 июля грустно доложил ОКХ, что «неприятель прорвался на восток и юго-восток и снова сильными частями двинулся к югу». Фон Бок в неудаче операции прямо обвинил берлинских стратегов, завив, что ударная группировка имела сильный центр и слабые фланги и что в таком случае ни на какие котлы рассчитывать не приходится. Этого ему уже не простили, и 13 июля фельдмаршал фон Бок был снят с поста командующего Группой армий «Б». Его заменил фельдмаршал фон Вейхс. Официальная причина — потеря темпа наступления и слишком долгая задержка в районе Воронежа, но эту отставку можно считать косвенным признанием относительной (только относительной!) неудачи операции «Блау». Позднее Гитлер заявит Кейтелю:
«Он (фон Бок) теряет из-за этого (Воронежа) 4–5 дней. И это в то время, когда дорог каждый день, для того чтобы окружить и уничтожить русских; он продолжает сидеть там, наверху, с четырьмя лучшими дивизиями, в первую очередь с 24-й танковой дивизией и дивизией «Великая Германия», цепляясь за Воронеж. Я ещё сказал — не нажимайте, если встретите где-либо сопротивление, идите южнее к Дону. Решающее — продвинуться как можно быстрее на юг, чтобы мы могли действительно захватить противника в клещи. Так нет, этот человек делает совершенно обратное. Затем пришла эта беда — несколько дней плохой погоды, в результате чего русские неожиданно выиграли 8–9 дней, в течение которых они смогли выбраться из петли».
Дальнейшее продвижение немцев на юг к Ростову уже мало что дало им. Второй котёл они захлопнули, однако он был пуст, так как войска Южного фронта сумели достаточно организованно отступить. Приказ фон Вейхсу «не позволить противнику отступить на восток и уйти на юг через Дон» остался невыполненным.
К 24 июля немецкие армии вышли на берега Нижнего Дона на большом протяжении и захватили несколько плацдармов на левом берегу реки. А 25 июля Вермахт совершил прыжок в пропасть, начав наступление с этих плацдармов. Основой военного искусства всегда считалось сосредоточение сил и создание превосходства на одном участке. Немецкое наступление лета 1942 года шло вразрез с этим принципом. Мало того, что немецкая армия попыталась наступать сразу на двух расходящихся направлениях: на восток и на юг, так ещё и второе наступление приняло более чем странный характер. Посмотрите на любую карту военных действий южнее Дона. Вы увидите, что немецкие войска постепенно разворачиваются подобно лепесткам веера, расходясь в разные стороны. То есть не только две группы армий не были сконцентрированы на одном важнейшем направлении, так вдобавок одна из них превратилась в какую-то аморфную массу, начав действовать отдельными дивизиями, если не вообще полками.