9 мк (командир — генерал-майор К. К. Рокоссовский) и 19 мк (командир — генерал Н. В. Фекленко), совершив под непрерывным воздействием авиации противника более чем 200-км марш, находились в районе восточнее Луцка и должны были наступать на Дубно с севера. С юга в северо-западном направлении на Дубно наносили удар 8 мк (командир — генерал-майор Д. И. Рябышев) и 15 мк (командир — генерал-майор И. И. Карпезо). Следует подчеркнуть, что на начало войны в этих корпусах имелось 286, 279, 858 и 733 танка соответственно, а всего 2156! Из них 181 Т-34 и 140 КВ. Однако до 50 % этой техники по разным причинам в контрударе участия не принимало. Часть была потеряна, часть вышла из строя в ходе выдвижения в исходные районы, другие просто не успели подойти: 7-я моторизованная дивизия 8 мк, например, к этому времени находилась ещё на марше. Тем не менее, удар по противнику были готовы нанести как минимум 1000 танков. Эти силы были распределены неравномерно: до 700 боевых машин атаковали с юга и около 300 — с севера. При этом практически все Т-34 и KB (не менее 250 машин) находились в северной группировке.
Контрудар наших войск начался 26 июня и вылился во встречное сражение с соединениями 1-й танковой группы противника. Особенно сильное поражение было нанесено 48-у немецкому моторизованному корпусу, одна из дивизий которого — 11-я танковая — была практически полностью разгромлена. Однако успешно завершить операцию окружением противника не удалось, и, в первую очередь, по причине отсутствия чётко налаженной связи и взаимодействия как между наступавшими мехкорпусами, так и между ними и вышестоящими штабами. Вот что по этому поводу написал в своих воспоминаниях В. С. Архипов, в те дни командир разведбата 43-й танковой дивизии 19 мк: