К исходу 11 июля боевые группы дивизци «Великая Германия» и 3-й танковой дивизии остановились перед оборонительными позициями советской 184-й стрелковой дивизии, занятыми на рубеже по западному берегу реки Пены, на участке между деревнями Новенькое и Меловое. 11-я танковая дивизия в течение 11 июля проводила разведку боем, а также перегруппировку и консолидацию своих частей на рубеже севернее Кочетовки, вдоль дороги на Обо-янь. В ходе этой перегруппировки дивизия расширила свой правый фланг и сменила подразделения дивизии лейбштан-дарт СС «Адольф Гитлер». Таким образом соединения 52-го армейского и 48-го танкового корпусов вышли на линию от поселка 2-я Новоселовка на реке Пене до Сафоновки на реке Псел, существенно сократив протяженность своего фронта. Для удобства управления вся 332-я пехотная дивизия была передана в оперативное подчинение 48-го танкового корпуса.
С другой стороны, на тех участках фронта советской 1-й танковой армии, где 11 июля изменений не произошло, части армии продолжали укреплять оборону и готовились к переходу в контрнаступление. Для лучшей организации управления стрелковыми частями и соединениями командующий Воронежским фронтом генерал Ватутин подчинил все стрелковые дивизии, сосредоточенные в полосе между реками Псел и Пена (51, 67, 90-я гвардейские, 184, 204 и 309-я стрелковые дивизии), командующему 6-й гвардейской армией генералу Чистякову, хотя фактически они все оставалась в оперативном распоряжении командующего 1-й танковой армией генерала Катукова.
На левом фланге 69-й армии командование оперативной группы «Кемпф» приняло решение вновь задействовать для наступления в первом эшелоне все три танковые дивизии
3-го танкового корпуса. 19-я танковая дивизия, куда была возвращена боевая группа майора Вестхофена, получила задачу наступать на левом фланге корпуса, продвигаясь от Дальней Игуменки на северо-восток по долине реки Северский Донец, чтобы овладеть опорными пунктами противника в селах Хохлово и Киселево и выйти к ближайшим переправам через Донец. Левый фланг 19-й танковой дивизии по-прежнему прикрывал 442-й гренадерский полк 168-й пехотной дивизии. В центре боевых порядков 3-го танкового корпуса наступала 6-я танковая дивизия с задачей прорваться из района западнее Мелехова на Верхний Олыианец— Казачье. На правом фланге корпуса боевая группа 7-й танковой дивизии должна была вести сковывающие действия и при необходимости усилить удар 6-й танковой дивизии, наступая из района Мелехово—Мясоедово на Шеино, прикрыв правый фланг 6-й танковой дивизии. Правый фланг 7-й танковой дивизии и стык с 11-м армейским корпусом теперь обеспечивали части 198-й пехотной дивизии.
Около 8 часов 11 июля (по московскому времени), после трехчасовой артиллерийской подготовки и массированного авиационного удара, в котором участвовало до 200 самолетов, соединения 3-го танкового корпуса перешли в наступление в полосе Дальняя Игуменка—Мелехове—Мясо-едово.
Боевые группы 6-й танковой дивизии перешли в наступление силами до панцер-гренадерского полка и 50—60 танков и САУ (к исходу 10 июля в дивизии оставалось 47 бое-готовых танков и САУ
346). Задействовав в авангарде 19 танков «Тигр» 503-го тяжелотанкового батальона, к 14 часам боевые группы дивизии прорвали оборону русских западнее села Шляховое (Шляхово), на стыке участков 276-го гвардейского и 1004-го стрелковых полков 92-й гвардейской и 305-й стрелковых дивизий 69-й армии. Развивая наступление, части 6-й танковой дивизии окружили 276-й гвардейский стрелковый полк, овладели селами Шляховое, Верхний Олыианец и Ольховатка, а затем стали развивать успех в направлении на север и северо-восток. К исходу дня 11 июля 6-я танковая дивизия продвинулась на 12 км к северу и захватила хутор Казачье, вклинившись в оборону 107-й стрелковой дивизии генерала Петра Бежко. В результате части 92-й гвардейской и 305-й стрелковых дивизий вместе с 228-м и 331-м танковыми батальонами 96-й танковой бригады оказались под угрозой окружения в районе Киселево—Шляховое—Верхний Ольшанец. Командование 35-го гвардейского стрелкового корпуса немедленно указало командиру 92-й гвардейской стрелковой дивизии полковнику Трунину отвести стрелковые и танковые части, осуществив в ночь с 11 на 12 июля прорыв линии окружения на участке Ржавец—Казачье.
Со своей стороны, командующий немецким 3-м танковым корпусом генерал Брейт указал генералу Хюнерсдор-фу оставить 4-й панцер-гренадерский полк 6-й танковой дивизии в Казачьем, чтобы наступать на Александровку, а силами 11-го танкового полка продолжать продвигаться в северном направлении с целью к утру 12 июля овладеть селом Ржавец и захватить здесь переправу через Северский Донец.
В это же время 19-я танковая дивизия генерала Шмидта прорывалась двумя боевыми группами вдоль восточного берега Северского Донца из района севернее Дальней Игуменки (от высоты 217,4, где была сосредоточена дивизионная артиллерия) через Хохлово и Киселево на Сабы-нино. До 12 часов дня 11 июля 276-й и 280-й гвардейские стрелковые полки 92-й гвардейской стрелковой дивизии, оборонявшие Хохлово и Киселево, отбили атаки обеих немецких боевых групп. Танковая боевая группа танкового полка 19-й танковой дивизии, наступавшая на правом фланге на Киселево, была задержана минными полями и огневым боем с 228-м танковым батальоном советской 96-й танковой бригады. Перегруппировавшись, предварительно обезвредив до 800 мин и усилив правофланговую боевую группу, насчитывавшую до двух батальонов 74-го панцер-гренадерского полка и около 60 танков и САУ (весь 27-й танковый полк дивизии с приданным взводом 503-го тяжелотанкового батальона — два танка «Тигр»), около 15:30 немцам удалось обойти высоту 211,5, пройти танками через позиции стрелковых подразделений 280-го гвардейского стрелкового полка, ворваться в Киселево и овладеть здесь переправой через Донец. Одновременно боевая группа на левом фланге овладела Хохловом. Командование 35-го гвардейского стрелкового корпуса немедленно попыталось восстановить положение, контратаковав в направлении Киселева силами 282-го гвардейского стрелкового полка 92-й гвардейской стрелковой дивизии, однако советские стрелковые части были рассеяны ударом авиации и танковым огнем и отошли в лес в районе Сабы-нина.
Прорыв противника на Киселево создал угрозу окружения 89-й гвардейской стрелковой дивизии южнее Гости-щева, и немецкая разведка вскоре обнаружила, что западнее Северского Донца советские войска начали отход на север. Поэтому командир 168-й пехотной дивизии генерал Вальтер д’Болье получил приказ немедленно начать наступление на Гостищево, чтобы отрезать неприятелю пути отхода.
Наступление 7-й танковой дивизии также имело успех, хотя части 72-й гвардейской и 213-й советских стрелковых дивизий почти непрерывно контратаковали ее правый фланг в районе совхоза «Батрацкая дача». Боевая группа 7-й танковой дивизии — 25-й танковый и 6-й панцер-гренадерский полки — после предварительной разведки боем к 15 часам осуществила прорыв обороны противника вдоль дороги Мя-соедово—Шеино, на стыке 94-й и 15-й гвардейских стрелковых дивизий 35-го гвардейского стрелкового корпуса 69-й армии. Развивая успех, к 17 часам немцы окружили основные силы 283-го и 288-го гвардейских стрелковых полков 94-й гвардейской стрелковой дивизии, которыми командовали гвардии майоры Андрей Игнатьев (Андрей Александрович Игнатьев) и Михаил Аглицкий. По приказу командира дивизии полковника Русских 286-й гвардейский стрелковый полк под командованием гвардии майора Дмитрия Чуева (Дмитрий Семенович Чуев) контратаковал противника из района Шеина, что позволило окруженным подразделениям двух других полков к полуночи выйти из вражеского кольца, потеряв все тяжелое вооружение.
