24 июня корпус Рокоссовского вышел в район сосредоточения и вступил в бой. 131-я механизированная дивизия, отбросив за реку Стырь форсировавшие ее пехотные части противника, заняла рубеж южнее Луцка. 35-я танковая генерал-майора Н.А. Новикова вела бой юго-западнее Клевани, имея перед собой части 13-й танковой дивизии немцев. 20-я танковая под командованием полковника М.Е. Катукова на рассвете головным полком с ходу атаковала расположившиеся на привале в районе Олыка моторизованные части 13-й танковой дивизии, нанесла им потери, захватив первые трофеи и пленных. Это сильно подняло моральный дух бойцов, но как вспоминает Катуков: «Первая победа под Клеванью обошлась нам дорого… в этом неравном бою мы потеряли все наши «бэтушки». Наши БТ не представляли собой грозной силы, к тому же использовали мы их неправильно. С такими быстроходными и легковооруженными машинами нельзя было ввязываться в открытый бой… Опыт боев на Украине впервые заставил меня задуматься над вопросом широкого использования танковых засад». Собственно говоря, с этого момента 20-я танковая дивизия превратилась в стрелковую. В середине августа ее остатки будут сведены в 20-й мотострелковый полк, который сгинет в окружении.
На следующий день войска Рокоссовского вели оборонительные бои на том же рубеже: Луцк, Олыка, южнее Клевани с танками и мотопехотой 13-й и 14-й немецких дивизий. 26 июня мехкорпус нанес контрудар в направлении Дубно, прикрывая свой правый фланг 131-й дивизией, и немного потеснил противника. Задним числом маршал Рокоссовский писал: «У меня создалось впечатление, что командующий фронтом и его штаб в данном случае просто повторили директиву Генштаба, который конкретной обстановки мог и не знать. Мне думается, что в этом случае правильнее было бы взять на себя ответственность и поставить войскам задачу, исходя из положения, сложившегося к моменту получения директивы Генерального штаба».
Погибший в бою генерал Кирпонос не оставил воспоминаний, но мне думается, что он действительно «мог и не знать», что три его механизированных корпуса, имевших около 1400 танков, окажутся неспособны справиться с тремя дивизиями 3-го германского мотокорпуса. Теоретически они должны были раскатать их в блин.
В этом же направлении начал наступать 19-й механизированный корпус генерал-майора Н.В. Фекленко совместно с 36-м стрелковым генерал-майора П.В. Сысоева. Мехкорпус состоял из 40-й и 43-й танковых и 213-й механизированной дивизий — 453 танка, в том числе Т-34 и КВ.
Частям корпуса Фекленко предстояло преодолеть 300-километровое расстояние от места дислокации в районе Житомир — Винница до Ровно. Следует отметить, что маршрут выдвижения к границе был на практике основательно отработан еще в мирное время, но на этот раз сроки оказались сжатыми, и корпусная артиллерия безнадежно отстала. 213-я моторизованная дивизия полковника В.М. Осьминского была изъята из состава корпуса, передана в подчинение оперативной группе генерала М.Ф. Лукина и получила задачу выдвигаться на Острог в полосе 6-й армии.
К утру 26 июня только 43-я танковая дивизия полковника И.Г. Цибина (237 танков) заняла исходное положение для контрудара, остальные находились на марше. Но и эта дивизия не могла поддержать действия соседнего 9-го мехкорпуса, так как у танков кончилось горючее, а у артиллерии не было снарядов. Согласно плану развертывания, боеприпасы предполагалось получить с ровенских складов, но неприятельские бомбардировки сорвали своевременный их подвоз. Между тем из докладов разведывательного батальона Цибин знал, что в каких-то 10–15 км от него стоят и точно так же ожидают заправки полки 11-й танковой дивизии противника. 43-й разведбатальон под командованием капитана B.C. Архипова еще накануне вышел в тылы немецкой танковой дивизии, разгромил колонну бензозаправщиков и теперь скрытно вел наблюдение за скоплением техники в районе Хомутов. Даже танковый разведбат Красной Армии образца 1941 года был довольно мощным подвижным соединением. В его состав входила рота из 17 танков Т-34 и Т-26, две роты пулеметных и пушечных бронеавтомобилей, рота мотоциклистов и зенитная рота — 12 пулеметов ДШК и четыре 37-мм пушки, артбатарея из 6 орудий, смонтированных на грузовиках, а также отдельные взводы — управления, связи, саперный, комендантский и взвод ранцевых огнеметов. По тревоге разведбатальон усиливался дивизионом 122-мм гаубиц и саперной ротой.