Вечером 22 июня Командующий фронтом генерал-полковник Кирпонос получил директиву Народного комиссара обороны, в которой была указана ближайшая задача войскам Юго-Западного фронта. Согласно директиве, войска фронта должны были концентрическими ударами в общем направлении на Люблин силами 5-й, 6-й армий и нескольких механизированных корпусов при поддержке всей авиации фронта окружить и уничтожить группировку противника, наступавшую на фронте Владимир-Волынский, Крыстынополь, и к исходу 24 июня овладеть районом Люблин. Одновременно с этим войска фронта должны были прочно обеспечить себя с краковского направления и оборонять государственную границу с Венгрией.
Во исполнение приказа Наркома обороны командующий фронтом решил привлечь для проведения этой операции все имевшиеся во фронте механизированные корпуса. Но так как механизированные корпуса находились на большом удалении от района боевых действий, для их сосредоточения требовалось много времени. Учитывая это, генерал Кирпонос решил сначала разгромить вклинившуюся группировку теми силами, которые находились недалеко от линии фронта и даже вели бой с противником. С этой целью командующий фронтом приказал войскам 15-го механизированного корпуса во взаимодействии с 4-м механизированным корпусом с утра 23 июня нанести удар в направлении Радехов, Сокаль.
Командир 15-го механизированного корпуса генерал-майор Карпезо И. И. решил выполнить боевую задачу силами 37-й и 10-й танковых дивизий. На подготовку к наступлению танковые части имели мало времени, поэтому к утру 23 июня все они находились в движении в указанные им районы. Тем временем 48-й моторизованный корпус группы Клейста при поддержке бомбардировочной авиации продвигался в направлении Радехов. Навстречу ему выдвигалась 10-я танковая дивизия 15-го механизированного корпуса, 37-я танковая и 212-я моторизованная дивизии этого корпуса начали выдвижение позже, и не в район Радехов, а на другие участки. В целом соединения 15-го механизированного корпуса 23 июня действовали в полосе шириной до 70 км. Лесисто-болотистая местность с слабо развитой сетью дорог сильно осложняла действия танковых частей.
Около 8 часов утра в районе Радехов начался танковый бой, который продолжался длительное время и отличался исключительным упорством и ожесточенностью. От 10-й танковой дивизии в этом бою в первой половине дня участвовал один лишь передовой отряд в составе 3-го батальона 20-го танкового полка и 2-го батальона 10-го мотострелкового полка. Передовой отряд дивизии еще 22 июня получил задачу ликвидировать авиадесант противника в районе Радехов. Уничтожив десант, он к концу дня организовал оборону в районе Радехов. На следующий день утром советские танкисты были атакованы войсками 48-го моторизованного корпуса. Противник имел подавляющее численное превосходство и несмотря на это они смело вступили в бой, который продолжался до середины дня. Наши танкисты, укрыв свои машины за складками местности, в основном, с места расстреливали вражеские танки. И только после того как были израсходованы все боеприпасы, советские подразделения отошли в южном направлении. В этом бою были уничтожены 20 танков противника, 16 противотанковых орудий и до взвода пехоты. Передовой отряд потерял 6 танков Т-34, 20 бронетранспортеров и 7 человек убитыми.[116]
К сожалению, успешные действия передового отряда не были своевременно поддержаны главными силами 10-й танковой дивизии и 15-го механизированного корпуса в целом. Основные силы 20-го танкового и 10-го мотострелкового полков подошли к своим подразделениям лишь во второй половине дня и существенно изменить ход боя оказались уже не в состоянии, 19-й танковый полк этой дивизии, застряв в болоте в районе Соколувка, Конты, на указанный рубеж вообще не вышел и в атаке не участвовал. Танковые части не были поддержаны дивизионной артиллерией и не были прикрыты зенитной артиллерией, так как 10-й артиллерийский полк и 10-й зенитный артиллерийский дивизион находились все еще в пути следования из лагерей.
Из-за отсутствия данных о противнике 37-я танковая дивизия получила задачу уничтожить вражеские танки в районе Адамы, где, как выяснилось впоследствии, никаких танковых частей противника не оказалось. Вследствие этого дивизия не только напрасно потеряла шесть часов драгоценного времени, но и понесла на марше ничем не оправданные потери.
Ожесточенные танковые бои в районе Радехов продолжались и 24 июня. Советские танкисты стремились разгромить вражеские войска, а остатки их отбросить в западном направлении. Однако вследствие неодновременного выхода частей 15-го механизированного корпуса в район боевых действий удары наносились по частям и желаемых результатов не давали. Поэтому войскам корпуса не удалось выполнить поставленную перед ними боевую задачу.