Но командованием ЮЗФ этот тактический прорыв не был использован в полной мере. Корпуса 9-й и 19-й наступали по расходящимся направлениям, их усилия не были объединены. Связи и взаимодействия между ними организовано не было. Корпуса у Радехова и Бродов — 8-й и 15-й — не смогли в этот день наступать, задержавшись с ударом на целые сутки по причине своей неготовности. Только утром все мехкорпуса с юга и севера перешли в общее наступление на оба немецких клина и в пятиугольнике Луцк — Ровно — Острог — Броды — Дубно загрохотали с обеих сторон более 2000 танков (схема 3). Гальдер записал в дневнике 26 июня: «Группа армий „Юг“ медленно продвигается вперед, к сожалению, неся значительные потери… у противника отмечается твердое и энергичное руководство. Противник все время подтягивает из глубины новые свежие силы против нашего танкового клина» (указ. соч., т. 3, кн. 1).
Начало и ход второго этапа сражения осложнились ошибками советской разведки. Разведка фронта (полковник Бондарев) полагала, что у Радехова немцы имеют всего 2–3 дивизии, немцы же имели там двухкратное превосходство в живой силе, артиллерии и полное в авиации. В то же время вплоть до 27 июня советские разведчики предупреждали командарма-5 Потапова о выдвижении крупной танковой колонны от Бреста на Ковель и он, опасаясь обхода с севера, выдвигал под Ковель 22-й мехкорпус, туда же штаб фронта бросал авиацию. Жуков, узнав об этом, приказал Потапову загнуть правый фланг и прикрыть Ковель. Но угроза оказалась ложной. Ошибки эти стоили дорого, ибо не дали возможности своевременно разобраться в обстановке на стыке наших 5-й и 6-й армий и отвлекли силы на ложное направление.
26 июня Потапов решил «ударами 9-го и 19-го мехкорпусов во взаимодействии с 36-м стрелковым уничтожить противника и овладеть Дубно» (ЦАМО СССР, ф. 229, оп. 3776, д. 60, л. 5), хотя передовые части немцев, наступавшие на луцком направлении, угрожали его флангу и тылу. Фекленко и Рокоссовский, не ввязываясь с ними в бои, нанесли сильные удары по северному флангу танкового клина Клейста. Немцы пытались остановить атаки 43-й танковой дивизии полковника И. Цибина (19-й МК) заградогнем, но танкисты дивизии, выдвинув вперед КВ и Т-34, сломили их противотанковую оборону и немецкая пехота, бросая технику, беспорядочно отступила. Не удалось немцам удержать наступление наших танков и огнем из засад — передовой отряд 19-го корпуса атаковал и выбил противника с тыла.
Также не удалась попытка врага сдержать наши танки на отдельных выгодных рубежах. Преследуя немцев, 19-й корпус вечером ворвался на восточную окраину Дубно. Немцы взорвали за собой мосты и только это не позволило советским танкистам прорваться в город. Потери немцев: 30 танков, 50 бронемашин, 4 батареи ПТО, до полка пехоты убитыми, разбитая и брошенная мототехника. Наши потери: 17 танков, 128 человек, убитыми и ранеными.
Правее в направлении на Дубно атаковал противника 9-й мехкорпус Рокоссовского. В этой полосе на Ровно наступали 13-я и 14-я танковые и две моторизованные дивизии Клейста и три пехотные Рейхенау. Несмотря на большое превосходство противника, корпус Рокоссовского продвинулся на несколько километров, но сильные удары авиации вынудили его остановиться. При непрерывной бомбежке немцам удалось взять в клещи 20-ю танковую дивизию, но ночным контрударом она вырвалась из них. 131-я мотодивизия полковника Н. Калинина, обороняясь в районе Луцка, отразила несколько атак немецких танков и отбила попытки противника форсировать р. Стырь.
И снова тактический прорыв не был использован. Успешные действия 43-й тд 19-го МК по существу были сведены на нет тем, что дивизия, как и другие соединения корпусов, не имела сил и средств для закрепления на захваченных рубежах. Артиллерия корпусов на тракторной тяге в 6 км/час не успевала за танками. Ко всему несогласованность действий соседних соединений, оголивших фланги 43-й тд, заставили комкора Фекленко вместо ночной атаки на Дубно отвести дивизию к Ровно.
У Радехова и Бродов удар по южному клину в направлении на Берестечко наносили 15-й и 8-й мехкорпуса. Трудное положение сложилось у 15-го. Понесший потери он смог атаковать лишь одной 212-й мотодивизией. Выделенная в помощь 8-я тд из 4-го МК прибыла 26 июня только к концу боя. И все же на отдельных участках 15-й МК продвинулся вперед. Немцы, не выдерживая атак на земле, использовали свое превосходство в воздухе и бросили против советского мехкорпуса авиацию. На КП был тяжело контужен комкор И. Карпезо, его заменил полковник Г. Ермолаев.