Как уже говорилось выше, прорыв русских создал угрозу для южного крыла 2-й армии, войска которой вместе с находившейся на северном крыле 2-й венгерской армией храбро сражавшейся венгерской дивизией (корпусом — 3-й армейский венгерский корпус. —
Через несколько дней после начала русского наступления между Северским Донцом в районе Ворошиловграда и южным (правым) крылом 2-й армии южнее Воронежа образовалась широкая брешь, в которой оставались лишь отдельные очаги сопротивления. Сил, которыми можно было бы закрыть эту брешь, немцы не имели: в районе Воронежа 2-я армия, которой Гитлер не позволил своевременно отступить, оказалась под угрозой окружения. Русские танковые соединения, хлынувшие в брешь на фронте 2-й венгерской армии, продвинулись далеко на запад, вышли к Горшечному и оказались глубоко в тылу 2-й армии. Только 21 января Гитлер дал разрешение оставить Воронеж, но возникшее сокращение линии фронта было недостаточным, чтобы в создавшейся обстановке высвободить силы для спасения армии, попавшей в тактически безвыходное положение.
Когда русские танки уже были в Горшечном, 26 января советские войска перешли в давно ожидаемое наступление из района восточнее Ливен, прорвали слабый северный фронт 2-й армии, создав угрозу ее окружения с севера. Уже через два дня основные силы армии в районе восточнее Горшечного были практически окружены, и спасти ее мог только прорыв на запад. Сосредоточив всю свою артиллерию, имевшую пока еще достаточно боеприпасов, армия 30 января сумела прорвать кольцо окружения. Отбивая непрерывные фланговые атаки русских танков, 4 февраля она вышла к реке Оскол, где сумела переправиться и соединиться с частями 26-й пехотной дивизии. И если армия и потеряла почти все свои орудия и боевую технику, то благодаря целеустремленным действиям ее командования и решительности самих войск большая часть людей была спасена. (Основные силы вражеской группировки были советскими войсками уничтожены. Были полностью разгромлены 11 вражеских дивизий. —
Почти та же участь постигла корпус итальянских альпийских стрелков, который, согласно приказу Гитлера, слишком долго оставался на Дону, а также частей германского XXIV танкового корпуса. Подвижные части русских войск, прорвавшие на севере фронт венгерской армии и на юге фронт итальянской армии, окружили эти войска, в силу приказа остававшиеся на старых позициях. Войска обоих корпусов, сохранив единство и проявив выдержку, сумели пробиться к германским позициям в районе Валуек за рекой Оскол. (В ходе Острогожско-Россошанской операции 13–27 января 1943 г. было полностью разгромлено 15 вражеских дивизий. Только в плен советские войска взяли 86 тыс. чел. Жалкие остатки войск противника сумели просочиться на запад. —
Итог, который германскому командованию пришлось подвести на этом участке фронта в конце января 1943 года, был ужасающим. За 14 дней русского наступления группа армий «Б» была почти полностью разгромлена, а 2-я армия сильно обескровлена, потеряв во время прорыва основную массу своей боевой техники и тяжелого вооружения. 2-я венгерская армия была почти полностью уничтожена; из 8-й итальянской армии спастись удалось лишь некоторым частям корпуса альпийских стрелков, от остальных подразделений уцелели только жалкие остатки. Из германских войск, действовавших на участке фронта 8-й итальянской армии, уцелели лишь потрепанные остатки нескольких дивизий, которым удалось спастись за рекой Оскол. Связь с группой армий «Центр» на севере и с группой армий «Дон» на юге была потеряна.
Создавшаяся обстановка потребовала немедленной реорганизации командования. Штаб группы армий «Б» и штаб 8-й итальянской армии были выведены в тыл. На прежнем участке фронта 8-й итальянской армии командование войсками принял созданный здесь штаб новой оперативной группы «Кемпф». Группа армий «Дон», переименованная в группу армий «Юг», включила в себя все соединения на фронте от Ростова-на-Дону до Старого Оскола. 2-я армия перешла в подчинение группы армий «Центр».
Советские войска, наступательный порыв которых еще не иссяк, несмотря на тяжелые потери, постоянно укреплялись за счет переброски подкреплений из тыла и соединений, освободившихся под Сталинградом. Они продолжали наступление, стремясь, во-первых, не дать германским войскам возможности закрепиться на новых позициях и, во-вторых, как можно быстрее захватить важный для русских Донбасс.
Наступая на фронте ослабленной 2-й германской армии, русские форсировали Оскол, быстро продвинулись на запад и ударом через Белгород овладели городом Лебедин, где приостановили свое наступление из-за угрозы участку фронта, выступавшему на восток в направлении Курска.