Уже в 22.30 соединения группы получили приказ Зиньковича на прорыв из наметившегося окружения. Группа строилась в две колонны, в каждой из которых лидировал танковый корпус. Правая колонна возглавлялась 15-м танковым корпусом с 138-м гаубичным артполком, левая — 12-м танковым корпусом с 265-м гаубичным артполком. Три стрелковые дивизии должны были двигаться вслед за танковыми корпусами. За 12-м корпусом шла 184-я стрелковая дивизия, за 15-м корпусом — 111-я стрелковая дивизия. Следует отметить грамотное решение Зиньковича с приданием каждому из танковых корпусов гаубичной артиллерии для сокрушения заслонов противника. Каждая из колонн должна была образовывать своего рода противотанковое «каре» с распределением противотанковых орудий по периметру, в готовности к отражению атаки с любого направления.
Соединения группы снялись с позиций и в 4.00 3 марта начали движение. Первым препятствием стала занятая частями «Дер Фюрера» Лозовая, атака на которую пехотой 184-й и 219-й стрелковых дивизий при поддержке 5 танков 106-й танковой бригады 12-го танкового корпуса успеха не принесла. Лозовую пришлось обходить. Вскрыв попытку прорыва, немцы обрушились на колонны сильным артиллерийским огнем. Уже в первые часы прорыва были уничтожены или выведены из строя все рации. 15-й танковый корпус насчитывал к началу прорыва всего 17 танков. Из окружения ни один танк не вышел, все они, так же как и артиллерия корпуса, были уничтожены в ходе прорыва. Командир 15-го танкового корпуса, генерал-майор танковых войск В. А. Копцов погиб в бою. 12-й танковый корпус также начал прорыв с 17 танками. Из окружения вышли только восемь танков Т-34. Шесть машин были уничтожены экипажами из-за отсутствия топлива, остальные были подбиты в бою. Однако потери личного состава соединений были незначительными, из окружения вышли примерно 80 % начавших прорыв ночью 3 марта.
К 3 марта сражение окончательно перешло в фазу наступления немецких войск на всех направлениях и отхода войск 3-й танковой и остатков 6-й армии по всему фронту. Начиналась вторая часть сражения за Харьков — обещанное Манштейном Гитлеру возвращение города под контроль немецких войск. Выбив большую часть вырвавшихся вперед соединений 6-й армии, немцы получили слабо прикрытую брешь во фронте. Советское командование было вынуждено эту брешь прикрывать, бросая под паровой каток танкового корпуса СС резервы и соединения с других участков фронта.
Немцы наступают по всему фронту
Подвижная группа Попова отступает
. Подтягивание соединений 1-й и 4-й танковых армий и смыкание флангов корпусов группы армий «Юг» позволило активизировать наступление на танковые корпуса подвижной группы Попова. И без того шаткое положение подвижной группы в Краматорске и Красноармейском подверглось суровому испытанию. 7-я танковая дивизия, сдержавшая наступление 10-го танкового корпуса к востоку от Славянска, теперь была подчинена XXXX танковому корпусу вместе с 11-й танковой дивизией и моторизованной дивизией СС «Викинг». Последняя хотя и была ветераном летней кампании 1942 г., к концу 1942 г. насчитывала свыше 15 тыс. солдат и офицеров и два десятка танков.«Викинг» и 7-я танковая дивизия выбили из Красноармейского части 10-го и оставленные в городе части 4-го гвардейского танкового корпуса 20 февраля. Следующей целью двух дивизий была деревня Гришино, выход к которой корпуса П. П. Полубоярова в свое время стал неприятной неожиданностью для Э. фон Манштейна. Красноармейское было захвачено не полностью, часть сил двух корпусов осталась в северной части города. Эта группа оставила Красноармейское в ночь с 22 на 23 февраля и отходила на север, прикрываясь арьергардом из 5 Т-34 и 3 Т-70. К своим они вышли вечером 25 февраля в районе Прелестное (на железной дороге из Барвенкова в Славянск). 23 февраля в Красноармейское вошла 333-я пехотная дивизия. Соединение было новичком на советско-германском фронте: будучи сформированной в 1941 г., она прибыла в Донбасс только в феврале 1943 г. В разрушенном и сгоревшем городе пехотинцы нашли только подбитые танки и орудия, принадлежавшие нескольким советским танковым корпусам.
Командующий фронтом отреагировал на отход из Красноармейского в довольно резкой форме. Уже в 2.30 ночи 21 февраля он направил М. М. Попову приказ следующего содержания: