Две танковые бригады 5-го гвардейского Зимовников-ского танкового корпуса (21-я и 22-я гвардейские танковые бригады, в составе которых на 12 июля оставалось 30 боего-товых танков), при поддержке артиллерии усиления (222-й и 1212-й истребительно-противотанковые артиллерийские и 36-й гвардейский минометный полки — всего 19 противотанковых орудий и 23 реактивные установки), атаковали из района населенного пункта 2-я Новоселовка в направлении Шепелевка—Луханино
454. Три танковые бригады 10-го танкового корпуса (178, 183, 186-я), усиленные тремя артиллерийскими полками (727-й истребительно-противотанковый, 1450-й самоходно-артиллерийский, 454-й минометный полки), наступали из района села Новенькое на Березовку и Сырцево, имея в своем составе более 120 танков и САУ. Общая протяженность фронта наступления обоих танковых корпусов составила около 15 км.
Действия танковых соединений поддерживали три стрелковые дивизии, объединенные под управлением командования 22-го гвардейского корпуса, две из которых с опозданием выдвигались из полосы обороны 40-й армии (184-я и 219-я стрелковые дивизии начали выдвижение около 4 часов утра 12 июля, в походных колоннах, не соблюдая мер маскировки). В результате танковые бригады 10-го и
5-го гвардейского танковых корпусов перешли в атаку около 10 часов без поддержки пехоты, которая стала подходить к 12—14 часам, уже в район боевых действий. На левом фланге в направлении села Чапаево атаковали 21-я и 22-я гвардейские танковые бригады Сталинградского танкового корпуса, которые поддерживали огнем 222-й истребительно-противотанковый артиллерийский и 36-й гвардейский минометный полки. В ходе атаки обе бригады подвергались бомбардировке самолетами противника. Преодолев минные поля и очаговое сопротивление подразделений немецкой 332-й пехотной дивизии
455, около 13 часов 21-я гвардейская танковая бригада достигла села Чапаево, но овладеть им с ходу ей не удалось. Только после выхода к селу пехоты — около 12 часов дня в наступление перешли 210-й и 219-й гвардейские стрелковые полки 71-й гвардейской дивизии, поддержанные огнем 151-го гвардейского артиллерийского полка, две танковые бригады 5-го гвардейского танкового корпуса к 14 часам овладели селом Чапаево. Развивая достигнутый успех, к 17—18 часам стрелковые и танковые части овладели населенными пунктами Красный Починок, Михайловка, Новополовка и вышли на западную окраину села Завидовка и на подступы к селу Раково. Здесь советские войска были остановлены огнем дивизионной и корпусной артиллерии противника. В то же время 184-я стрелковая дивизия полковника Цукарева опоздала с выходом на исходное положение для атаки, вследствие чего ее части отстали и вступили в бой разрозненно и без предварительной подготовки. Воспользовавшись неорганизованностью и постепенным ослаблением вражеского наступления, командир немецкой 3-й танковой дивизии генерал Вестхофен принял решение провести контратаку во фланг 71-й гвардейской стрелковой дивизии полковника Сивакова. В результате контратаки немцам удалось выбить неприятеля из сел Красный Починок, Михайловка и Чапаево, хотя к исходу 11 июля в 3-й танковой дивизии оставалось всего 23 боеготовых танка, а 5-й гвардейский Сталинградский танковый корпус потерял за 12 июля 17 танков (~ 57 процентов от участвовавших в атаке машин)
456.
Танковые бригады 10-го танкового корпуса начали атаку только при подходе стрелковых частей 219-й стрелковой дивизии генерала Василия Котельникова. Впоследствии это дало повод Катукову обвинить командующего
10-м танковым корпусом генерала Василия Буркова в незнании задачи на наступление и бездействии
457 (16 июля Бурков был снят с должности командующего корпусом, а 17 июля командование 10-м танковым корпусом принял генерал Василий Михайлович Алексеев). Однако против советских войск на участке прорыва действовало наиболее мощное соединение 48-го танкового корпуса — моторизованная дивизия «Великая Германия», в которой к 12 июля насчитывалось 38 танков (в том числе 8 машин типа «Тигр»), более 40 штурмовых и самоходных орудий, и к тому же в ее составе находились 30 оставшихся боеготовыми танков «Пантера» из 39-го отдельного танкового полка. Хотя дивизия вела перегруппировку, но ее панцер-гренадерский полк, усиленный дивизионом штурмовых орудий, оставался 12 июля на своих прежних позициях.
После короткой артиллерийской подготовки 10-й танковый корпус перешел в наступление, действуя на левом фланге ударной группы 1-й танковой армии. В первом эшелоне наступали 178-я и 183-я танковые бригады, поддерживаемые соответственно 727-м истребительно-противотанковым артиллерийским и 287-м минометным полками; 186-я танковая бригада и 1450-й самоходно-артиллерийский полк составляли второй эшелон корпуса. Очистив Новенькое от передовых постов боевого охранения 3-й танковой дивизии немцев, 183-я бригада полковника Григория Андрющенко атаковала на Верхопенье, прорвалась через урочище Толстое (лесок), перерезала дорогу Березовка—
Круглик и рассеяла небольшие силы немцев, оборонявшиеся у дороги. К 17:00 часам 186-я бригада подполковника Александра Овсянникова продвинулась на 12—15 км, выдержав по дороге бой с мелкими танковыми подразделениями 3-й немецкой танковой дивизии, и с запада подошла к Верхопенью. К этому же времени передовая 178-я танковая бригада майора Константина Пивоварова (по другим данным
458, с апреля 1943 года бригадой командовал будущий командующий 10-м танковым корпусом полковник Матвей Шапошников) во взаимодействии со стрелками 219-й стрелковой дивизии оттеснила части 3-й танковой дивизии к окраинам Березовки. Хотя немецкая 3-я танковая дивизия ближе к вечеру предприняла серьезные контратаки, отбить свои позиции ей не удалось. К исходу 12 июля число боеготовых танков в дивизии сократилось до менее чем 40 машин.
Как отмечает генерал Меллентин
459, последние этапы смены частей дивизии «Великая Германия» проходили под серьезным обстрелом противника, и ее солдаты и офицеры испытывали оправданное беспокойство по поводу звуков русского контрнаступления, поскольку 12 и 13 июля 3-я танковая дивизия потеряла Березовку, была оттеснена с дороги Круглик—Березовка и вынуждена была оставить высоту 247,0 в результате упорных атак русских танков.
Походные и боевые порядки советских стрелковых и танковых соединений в ходе выдвижения и во время атак бомбардировала и штурмовала немецкая авиация — в 10-м танковом корпусе 6 машин было подбито и сожжено в результате ударов с воздуха. Общие потери 10-го танкового корпуса за день составили 16 танков
460 (~ 13 процентов от участвовавших в атаке машин). При этом ефрейтор Сайер сообщает
461, что советские стрелковые части атаковали «...как во времена Наполеона», сплоченными рядами, «...устрашающим дефиле», поэтому понесли огромные потери от артиллерийско-минометного огня, бомбовых ударов и пулеметов. По-видимому, данное наблюдение относится к выдвижению походных колонн частей 184-й и 219-й стрелковых дивизий, которые внезапно для их командиров оказывались перед противником и не успевали развернуться в боевые порядки.
