В середине дня 23 июня противник нащупал слабое место в обороне советских войск, каким являлся стык между Рава-Русским и Перемышльским укрепленными районами. На этом участке командование 17-й армии и сосредоточило основные усилия. Войска 49-го армейского корпуса потеснили левофланговые подразделения 41-й и правофланговый полк 97-й стрелковых дивизий. Командир 97-й стрелковой дивизии осуществил контратаку силами 206-го полка во фланг вражеской группировке. Однако существенных результатов она не дала. Введенная в бой находившаяся в этом районе 159-я стрелковая дивизия еще не закончила формирования и была слабо обучена и сколочена. Поэтому остановить продвижение противника она также оказалась не в состоянии.
В результате прорыва вражеских войск в стыке укрепленных районов оборонявшиеся в них части и соединения оказались под угрозой ударов во фланг и с тыла.
Командиры дивизий срочно принимали меры к обеспечению флангов и тыла. Командующий 6-й армией генерал-лейтенант Музыченко И. Н. решил, с целью ликвидации угрозы прорыва врага, с утра 24 июня нанести контрудар в районе Немиров силами 4-го. механизированного корпуса. Но в этот день утром, пока наши танковые части готовились к бою, гитлеровские войска при поддержке танков и авиации возобновили наступление. Советские воины оказывали яростное сопротивление врагу и там, где они находились в заблаговременно подготовленных укреплениях, стояли насмерть, вступая в рукопашный бой с гитлеровцами в окопах. Но противнику вновь удалось добиться успеха в стыке укрепленных районов, вследствие чего советские войска, оборонявшиеся на флангах, были вынуждены отходить на новые рубежи и организовать оборону фронтом на юг и на север. Что касается контрудара в районе Немиров, то он был плохо организован и не улучшил положения 159-й стрелковой дивизии. Поэтому под натиском превосходящих сил противника она продолжала медленно отходить в восточном направлении. К вечеру 24 июня разрыв между 159-й и 97-й стрелковыми дивизиями достиг 40 км. В этот промежуток вклинились вражеские соединения и заняли Немиров.
Если на стыке Рава-Русского и Перемышльского укрепленных районов противнику удалось вклиниться в расположение наших войск, то в самих укрепленных районах соединения 6-й и 26-й армий продолжали вести успешную борьбу с врагом. 24 июня на одном из участков гитлеровцы прорвались вперед. С целью уничтожения их командир 1-го стрелкового полка 99-й стрелковой дивизии решил перейти в контратаку. Первым атаковал неприятеля взвод младшего лейтенанта Гончарова, который лично убил двух гитлеровцев. Так же героически действовали и все другие советские воины. В результате стремительных действий наших войск противник был разгромлен, 99-я стрелковая дивизия мужественно и стойко дралась с врагом в районе Перемышль до 26 июня. Она не отступила ни на шаг, нанеся немецко-фашистским захватчикам большие потери. За умелые и героические действия в районе Перемышль дивизия была награждена орденом Красного Знамени.
Стойко обороняясь в укрепленных районах, советские войска не позволили противнику развить наступление на прикрываемых ими направлениях. Лишь только в связи с прорывом вражеских группировок на других направлениях и с угрозой возможного обхода укрепленных районов Военный совет Юго-Западного фронта отдал войскам приказ на отход. В приказах войскам 6-й и 26-й армий от 26 июня, подписанных командующим фронтом генерал-полковником Кирпоносом М. П. и членом Военного Совета фронта Хрущевым Н. С., указывалось, что отход войск должен быть начат 26 июня с наступлением темноты. Отвод частей и соединений предлагалось совершать организованно, под прикрытием арьергардов, усиленных средствами противотанковой обороны. В непосредственном соприкосновении с противником для маскировки отхода рекомендовалось оставить небольшие подразделения. Особое внимание было обращено на организацию службы регулирования движения.[123]
В ночь на 27 июня советские соединения, уничтожив в дотах вооружение и оборудование, из обоих укрепленных районов организованно отошли на новые оборонительные рубежи с целью прикрытия львовского направления. Осуществляя последовательный отход и ведя ожесточенные арьергардные бои, советские войска до 1 июля сдерживали натиск гитлеровских частей и не позволяли им развить стремительное продвижение в глубь нашей территории. Ценой больших материальных и людских потерь врагу удалось овладеть Рава-Русской лишь 27 июня.