Войска 3‑й гвардейской армии развивают наступление на ворошиловградском направлении. Вокруг Ворошиловграда противником построены три мощных оборонительных рубежа, каждый из которых опирается на опорные пункты в крупных посёлках. Сам город превращён в мощный узел сопротивления. Оборону подступов к Ворошиловграду гитлеровское командование поручило своим лучшим танковым дивизиям – 6‑й, 7‑й, СС «Райх». Ночной атакой к 4 часам 5 февраля войска 3‑й гвардейской армии – 279‑я стрелковая дивизия совместно с частями 2‑го гвардейского танкового корпуса – прорвали оборону врага и вышли на подступы к Ворошиловграду с востока. 8‑й кавалерийский корпус начал обходить город с юга, выдвигаясь на коммуникации противника.
Операция «Звезда». К исходу дня 3‑я танковая армия Воронежского фронта вышла на Северский Донец в районе Печенег и Чугуева, но форсировать реку с ходу оказалось невозможным. Враг успел уже перебросить сюда танковую дивизию «Адольф Гитлер» корпуса СС и превратить высокий правый берег Северского Донца в мощный рубеж обороны. Особенно сильные укрепления ему удалось создать в излучине реки около Печенег. Армии пришлось начать планомерную подготовку к форсированию Северского Донца.
40‑я армия, начав наступление, к исходу дня вышла на подступы к г. Харькову.
Ростовская наступательная операция. 44‑я армия и конно-механизированная группа Северо-Кавказского фронта передаются в состав Южного фронта, который получает новую задачу – овладеть Ростовом, а в последующем наступать на Донбасс.
5 февраля началась Малоархангельская наступательная операция войск левого крыла Брянского фронта с целью разгромить орловскую группировку немецкой группы армий «Центр». Войска 13‑й и 48‑й армий Брянского фронта (командующий фронтом – генерал М. А. Рейтер) перешли в наступление с целью охвата с юга орловской группировки 2‑й немецкой танковой армии.
От Советского Информбюро
5 февраля наши войска после упорных боёв овладели городом и железнодорожной станцией Старый Оскол. Окружённый гарнизон противника уничтожен и частично пленён. Юго-западнее Старого Оскола наши войска заняли районные центры Боброво-Дворское, Скородное. На Украине наши войска овладели городом и железнодорожной станцией Изюм, а также заняли районный центр и железнодорожную станцию Великий Бурлук, районный центр и железнодорожную станцию Яма, районный центр Ольховатка. На остальных участках фронта наши войска продолжали вести бои на прежних направлениях.