Оценивая действия наших танковых корпусов в этом контрударе, генерал армии М. И. Казаков, в те дни начальник штаба Брянского фронта, впоследствии писал:
Активными действиями советские войска сорвали попытку врага расширить прорыв к северу от Воронежа, вдоль Дона. 4-я немецкая танковая армия, завязнув в этих боях, утратила запланированный темп продвижения. Но и 5-я танковая армия понесла в этих боях серьёзные потери. На 6 июля в её составе насчитывался 641 танк (83 КВ, 228 Т-34, 88 MK-II «Матильда» и 242 Т-60), а 17 июля осталось только 158 (26 КВ, 98 Т-34, 37 «матильд» и 139 Т-60). 12 июля, подтянув силы, немцы нанесли контрудар по 2-му и 7-му танковым корпусам, которые начали отходить. В ночь на 18 июля части 5-й танковой армии были отведены в тыл. В тот же день армия была расформирована.
По примерно аналогичному сценарию происходил ввод в сражение 1-й и 4-й советских танковых армий.
На рассвете 23 июля ударная группировка врага превосходящими силами начала наступление против правофланговых дивизий 62-й армии. С первых же минут борьба приобрела ожесточённый характер. К исходу второго дня боёв немцы прорвали фронт. Чтобы не допустить дальнейшего продвижения прорвавшейся группировки противника командующий Сталинградским фронтом генерал В. Н. Гордов принял решение нанести по ней удар 13-м танковым корпусом и остановить её. Утром 24 июля 13-й танковый корпус (74 танка Т-34 и 49 — Т-70) перешёл в наступление. Организованный наспех контрудар не дал ощутимого результата. Противник отбил все атаки и через двое суток подвижными частями вышел к Дону севернее Калача.
25 июля, бросив в атаку сразу около 100 танков, перешла в наступление южная группировка противника. К исходу дня немцам удалось прорвать фронт. Создавалась серьёзная угроза охвата с юга всей 62-й армии. Вечером 26 июля советское командование решило нанести контрудар силами не до конца сформированных 1-й и 4-й танковых армий, а также частью сил 21-й, 62-й и 64-й армий по войскам противника, прорвавшимся к Дону. В войсках, участвовавших в нанесении контрудара, имелось до 550 танков.