В полном согласии с советской военной теорией ввод в сражение подвижной группы планировался после прорыва фронта противника стрелковыми соединениями 1-й гвардейской армии В.И.Кузнецова и 6-й армии генерал-лейтенанта Ф.М.Харитонова. После ввода в прорыв эти две армии правого крыла Юго-Западного фронта должны были обеспечить действия подвижной группы М.М.Попова, наступая на запад и юго-запад. Наиболее сложной была задача 6-й армии, обеспечивавшей стык с Воронежским фронтом. Впоследствии армия Ф.М.Харитонова стала одним из главных действующих лиц разыгравшейся на заснеженных полях под Харьковом драмы. По иронии судьбы с Барвенковско-Лозовской операцией в наступлении зимой 1943 г. совпадал даже номер армии, наступающей к Днепру. К началу наступления в составе 6-й армии было четыре стрелковые дивизии (350, 172, 267-я и 6-я), 106-я стрелковая бригада, 115-я танковая бригада, 212-й танковый полк и три истребительно-противотанковых артиллерийских полка (462-й, 870-й и 150-й). Армия успела понести потери в предыдущих боях, и численность ее частей и соединений была далека от штатной. Наиболее сильной была 6-я Краснознаменная стрелковая дивизия полковника Я.Л.Штеймана (смененного 10 февраля полковником Л.М.Горяшиным), насчитывавшая на 27 января 1943 г. 9435 человек. Остальные стрелковые дивизии были существенно слабее: 350-я стрелковая дивизия генерал-майора А.П.Гриценко насчитывала 6449 человек, 267-я полковника В.А.Герасимова — 4100 человек и 172-я полковника Н.С.Тимофеева — 3462 человека. Четырехбатальонная 106-я стрелковая бригада была сравнима по численности с дивизиями и насчитывала 3421 человека. 115-я танковая бригада располагала 16 танками, 212-й танковый полк — 12. Фронт армии составлял 60 км, главный удар наносился на правом фланге в полосе шириной 20 км. 6-я армия обеспечивала ввод в прорыв 3-го танкового корпуса, а затем должна была наступать на запад, продвинувшись на седьмой день наступления на 110 км.
Занимавшие полосу к югу от 6-й армии 1-я и 3-я гвардейские армии Юго-Западного фронта также получали наступательную задачу. Они должны были окружить противника в районе Ворошиловграда ударами по сходящимся направлениям. Для этого в 3-й гвардейской армии создавалась подвижная группа для выхода в район Сталино (ныне Донецк). Основу подвижной группы составлял 8-й кавалерийский корпус. Наступая через Дебальцево на Макеевку и Сталино, подвижная группа 3-й гвардейской армии должна была соединиться с подвижной группой М.М.Попова.
Поддержку с воздуха войскам Юго-Западного фронта должна была оказывать 17-я воздушная армия, насчитывавшая к моменту начала операции «Скачок» 274 исправных самолета. В середине февраля армия пополнилась бомбардировочной авиадивизией самолетов A-20 «Бостон», поставляемых по ленд-лизу, и отдельным авиаполком в составе семи новейших по тем временам самолетов-бомбардировщиков Ту-2.
Если зимой 1942 г. от наступления на сам город Харьков пришлось отказаться, то зимой 1943 г. пробитая в построении немецких войск брешь вовлекала в наступление на запад также войска Воронежского фронта на харьковском направлении. Замысел операции по освобождению Харьковского промышленного района и города Белгорода, получившей кодовое наименование «Звезда», появился на свет еще до начала Воронежско-Касторненской операции. По указанию Ставки ВГК началась разработка плана операции. 21 января представитель Ставки ВГК А.М.Василевский и командующий Воронежским фронтом Ф.И.Голиков представили на рассмотрение командования план операции по овладению районом Харькова и Белгорода. В полночь 23 января Сталин утвердил ее и лично продиктовал обычную в таких случаях директиву. Начало операции «Звезда» намечалось на 1 февраля 1943 г. Глубина ее составляла почти 250 километров.
Для овладения районом Харькова назначались 38-я, 40-я общевойсковые и 3-я танковая армии, 18-й отдельный стрелковый корпус (вскоре «повышенный в звании» до 69-й армии) и 6-й гвардейский кавалерийский корпус Воронежского фронта. В боевой состав 38-й армии согласно распоряжению Ф.И.Голикова от 28 января 1943 г. назначались: 240, 167, 206-я и 237-я стрелковые дивизии 38-й армии, 232-я стрелковая дивизия и 253-я стрелковая бригада из 60-й армии. Средствами усиления 38-й армии были 180, 14-я и 150-я танковые бригады, три артполка РГК. В боевой состав 40-й армии, наступавшей на Харьков через Белгород, назначались 303-я и 100-я стрелковые дивизии из состава 60-й армии, 25-я гвардейская, 183, 309, 107, 340-я и 305-я стрелковые дивизии, 4, 6-я и 8-я лыжные бригады и 129-я стрелковая бригада. Средствами усиления армии по плану командования фронтом, были 4-й танковый корпус, 10-я артиллерийская дивизия, 4-я дивизия РС и 5-я дивизия ПВО. Наиболее сильным объединением Воронежского фронта, ставшим основным участником сражения за город Харьков, была 3-я танковая армия генерал-лейтенанта Павла Семеновича Рыбалко.