Армия генерала Вёлера успеха не добилась. Армия Хубе сумела вклиниться в оборону советского 47-го стрелкового корпуса, что создало опасность прорыва.
Советское командование приняло меры к локализации и ликвидации прорвавшегося противника. Ватутин отдал приказ ввести в сражение 2-ю танковую армию Богданова. Армия, пополнившаяся техникой, имела в составе 3-го и 16-го танковых корпусов 372 танка и самоходки.
На рассвете 6 февраля танкисты атаковали врага во взаимодействии с частями 40-й и 6-й танковой армии. Этим неожиданным ударом группировка противника была остановлена, а на ряде участков отброшена назад.
Тем не менее вклинение в советскую оборону сохранилось. Все говорило о том, что немцы готовятся возобновить наступление и с этой целью подтягивали 1-ю танковую дивизию и три дивизиона штурмовых орудий.
Советское командование, в свою очередь, принимало новые меры для усиления обороны. 8 февраля в район Лысянки для занятия прочной круговой обороны была выдвинута 8-я гвардейская танковая бригада 20-го танкового корпуса 5-й гвардейской танковой армии с 1895-м самоходно-артиллерийским полком и одним полком 31-й истребительно-противотанковой бригады.
К 4 часам утра 9 февраля бригада заняла указанный рубеж.
Кроме того, 20-й танковый корпус получил задачу засадами танков и артиллерии перекрыть дороги, идущие на север и на юг от Казацкого и Тарасовки, 18-й танковый корпус – засадами танков перекрыть дороги в районе Топильна, 29-й танковый корпус в районе Сердеговки.
Силами инженерных и артиллерийских частей фронта в коридоре, отделявшем окруженные войска противника от внешнего фронта, были организованы противотанковые опорные пункты.
К исходу 10 февраля противник закончил свои приготовления к новому удару. В районе Ризина 1-я немецкая танковая армия имела группировку из четырех танковых дивизий, двух танковых батальонов и четырех дивизионов штурмовых орудий. 8-я армия, перегруппировав силы 11, 13-й и 14-й танковых дивизий, создала ударную группировку в районе Ерки, откуда она должна была нанести удар на Лысянку.
Одновременно командование окруженной группировки стягивало в район Стеблева для удара через Шендеровку на Лысянку части двух пехотных дивизий, тяжелый танковый батальон дивизии СС «Викинг», бригаду СС «Валлония».
11 февраля в 11 часов немецкие войска вновь перешли в наступление на внешнем фронте. Почти на всем протяжении внешнего фронта окружения завязались тяжелые бои. Несмотря на упорное сопротивление 47-го стрелкового корпуса, 1-я танковая дивизия генерала Колля ночью прорвалась в южную часть Лысянки.
12 февраля войска окруженной группировки нанесли удар из района Стеблева на юго-запад в надежде соединиться со своими танковыми дивизиями. На этом направлении завязались тяжелые бои, нередко переходившие в рукопашные схватки. В полосе 27-й армии силам Штеммермана удалось выйти в район Шендеровки, в результате чего расстояние между окруженной группировкой и танковыми дивизиями Хубе сократилось до 10 – 12 км. Немцам помогало отсутствие согласованных действий двух штабов, особенно на стыке фронтов, где вообще никто не представлял себе ясно общей картины. Заместитель начальника корпусной разведки Донского корпуса майор Жук в дневнике отмечал: «Дороги расквасило неимоверно. Грязь затекает за голенища. Артиллерия и танки отстали. Выручают лошади. Медленно, но упорно продвигаемся вперед. Хоть черт его маму знает, где теперь этот «перед». Мы уже бились фронтом на запад, на восток, на юг. Теперь наступаем на север. И все – вперед!»