По приказу С. К. Тимошенко 343-я стрелковая дивизия в ночь на 19 мая должна была выбить противника из южной части Изюма и во взаимодействии с 5-м кавалерийским корпусом прикрыть переправы на реке Северский Донец и занять оборону на южных подступах к городу.
Части 296-й стрелковой дивизии и 3-я танковая бригада должны были переправиться на плацдарм в районе Студенок и нанести удар во фланг немецкой группировке. Командующий 57-й армией в то же время должен был подготовить и осуществить контрудар силами своих резервов (14-й гвардейской стрелковой дивизией и 2-м кавалерийским корпусом) на Барвенково и во взаимодействии с подходившими частями 23-го танкового корпуса приступить к ликвидации противника, наступавшего к рубежу реки Берека. В дальнейшем, с подходом главных сил 23-го и 21-го танковых корпусов, предполагалось завершить разгром всей ударной группировки немцев и восстановить положение 9-й армии.
Таким образом, главнокомандующий решил основные ударные силы южной группировки Юго-Западного фронта перебросить для ликвидации прорыва противника на фронте 9-й и 57-й армий. Вместе с тем он не прекратил наступления 6-й армии и подтвердил задачу командующему армией 19 мая продолжать наступление в направлении Мерефы и овладеть рубежом реки Мжа. Для выполнения этой задачи командующему 6-й армией было разрешено ввести в бой 19 мая из второго эшелона 103-ю стрелковую дивизию.
Состояние связи и управления войсками 9-й армии в течение всего дня 18 мая продолжало оставаться неудовлетворительным. Ставка Верховного Главнокомандования, получив сведения об этом, категорически потребовала от главнокомандующего Юго-Западным направлением немедленно навести порядок в деле управления войсками.
В своей директиве № 170395 от 18 мая 1942 года Ставка указала на недопустимость недооценки радиосвязи в штабах соединений, когда управление войсками базируется только на проводные средства связи.
Боевые действия северной ударной группировки Юго-Западного фронта 18 мая успеха не имели. Наступление 28-й и 38-й армий было назначено на 7 часов 18 мая. Вследствие плохой организации подготовки к наступлению оно было начато не одновременно. В назначенное время наступление начала только 38-я армия. Успешно начав атаку, части 226-й и 124-й дивизий продвинулись на 1,5–2 км. Командующий армией приказал ввести в бой танковые бригады. 13-я танковая бригада вышла на подступы к Непокрытой, подверглась там сильным авиационным ударам противника и, потеряв большую часть танков, отошла в исходное положение. При этом, из-за общей неподготовленности атаки, некоторые танки первого батальона капитана Дюкова в атаку не вышли. Сам командир батальона оторвался от своего подразделения, и его танк был расстрелян противником.
В этот день авиация противника произвела в полосе 38-й армии более 200 самолето-вылетов.
36-я танковая бригада прибыла к району боевых действий только к исходу дня. Попытки 226-й и 124-й дивизий продолжать наступление при поддержке этой бригады и выполнить возложенную на них задачу не увенчались успехом. Также безрезультатными были и действия 81-й и 300-й дивизий.
В 11 часов 30 минут началось наступление ударной группировки 28-й армии. 169-я стрелковая дивизия при попытке перейти в наступление подверглась массированным ударам немецкой авиации и осталась в исходном положении.
162-я дивизия, взаимодействуя с танковой группой, наступала более успешно и к 16 часам овладела районом к югу от н/п Веселое. Но противник, пользуясь пассивностью 169-й дивизии, без помех сосредоточил в районе Веселого до полка пехоты и 45 танков и в 19 часов нанес сильный удар во фланг и тыл выдвинувшимся частям 162-й дивизии и вынудил их вернуться в исходное положение. Намеченные для развития успеха 277-я дивизия и 58-я танковая бригада вовремя в указанных им районах не сосредоточилась и участия в боях не приняли.
38-я стрелковая дивизия, пользуясь тем, что противник ослабил на юге оборону Терновой, в течение дня вновь окружила там гарнизон противника, но уничтожить его не смогла.
19 мая остатки 5-го кавалерийского корпуса и других соединений 9-й армии оказались отрезанными от переправ через Северский Донец в результате поворота на запад наступавшей на Изюм группировки противника. Не имея централизованного управления, эта группа войск по своей инициативе вырвалась из окружения. На рассвете 19 мая она вышла в район населенного пункта Заводской и с большими потерями переправилась на левый берег Северского Донца.
Кроме личного состава, вплавь переправившегося через Северский Донец, в трех танковых бригадах (12, 15, 121-я) уцелело только 7 танков Т-60, оставленных для обороны переправы. 6 KB, 18 Т-34, 17 Т-60 и 3 Pz.Kpfw.III были или уничтожены противником или подорваны своими экипажами при отступлении. Еще 15 KB, 9 Т-34 и 5 Т-60 ожидали отправки в ремонт в районе Барвенково, Богородичное и также были уничтожены при отступлении.
За период с 17 по 19 мая танковыми бригадами (12, 15, 121-й) было подбито и уничтожено 24 танка противника (среди них один трофейный танк KB, примененный немцами), до 20 автомашин с пехотой и сбит один самолет.
296-я стрелковая дивизия с 3-й танковой бригадой, которая должна была переправиться на правый берег реки Северский Донец и усилить части 51-й стрелковой и 30-й кавалерийской дивизий в районе Студенок, этой задачи 18 мая не выполнила. Войска, занимавшие плацдарм на правом берегу Северского Донца в районе Студенок, к 9 часам 19 мая под давлением противника отошли на левый берег реки.
К исходу 19 мая остатки войск 9-й армии отошли на левый берег Северского Донца, где и заняли оборону.
На фронте 57-й армии противник не проявлял особой активности и ее войска оставались на прежних рубежах. 2-й кавалерийский корпус с утра 19 мая перешел в наступление и завязал бои с главными силами 60-й моторизованной дивизии.
23-й танковый корпус прибыл к рубежу реки Берека не к исходу 18 мая, как предполагалось, а во второй половине 19 мая, когда противник уже подошел к реке и передовыми отрядами переправился на ее левый берег в районе Петровской.
По дополнительному распоряжению маршала С. К. Тимошенко задачи 23-му танковому корпусу были изменены. Вместо нанесения контрудара по частям противника, подходившим к рубежу реки Берека, корпус к исходу дня получил задачу главными силами занять оборону по левому берегу этой реки, а силами одной бригады выбить противника из района Грушевахи.
Воспользовавшись незначительной активностью наших соединений и частей, немецкое командование в течение 19 мая перегруппировало свои войска, в результате чего все ударные силы группы Клейста — 16, 14-я танковые и 60-я моторизованная дивизии — были подтянуты к рубежу реки Берека, а две пехотные дивизии (389-я и 384-я) были выведены во второй эшелон и расположены за танковыми дивизиями. Основные силы ударной группировки немцев к исходу 19 мая сосредоточились севернее Барвенково.
21-й танковый корпус, так же как и 23-й, из-за недостаточной оперативности штаба 6-й армии получил распоряжение главкома о выходе из боя с запозданием на 8–10 часов. Части корпуса выход из боя начали только в 10 часов 19 мая. Правый фланг 6-й армии, начав наступление при поддержке корпуса, к 10 часам достиг южной окраины города Змиева, но далее, в связи с выводом из боя 21-го танкового корпуса, продвинуться не смог.
