第1“骷髅”、第3“骷髅”党卫军装甲步兵团（每团3个营）
党卫队“极北之地”摩托化步兵团（每团3个营）
第3党卫军装甲炮兵团（4个营）
第3党卫军侦察营
第3党卫军强击火炮营（3个连，每连7辆强击火炮）
第3党卫军高射炮营
第3党卫军工兵营
第3党卫军坦克歼击营
尽管德国人在哈尔科夫地区集结了数万部队和数百辆坦克，并下达了“死守哈尔科夫直到最后一人”的命令，但红军沃罗涅日方面军已经从三面包围了该城：红军第40集团军各兵团从西北面，第69集团军从东面进攻；坦克第3集团军从东南面；哈尔科夫南面的洛佐瓦亚一哈尔科夫铁路区段，则被西南方面军第6集团军切断。现在，德军只剩下哈尔科夫以南的一条狭窄的走廊通道。面对绝望的形势，党卫军军长豪塞尔在2月14日请求希特勒允许其放弃哈尔科夫，却遭到断然拒绝。
2月15日，红军开始强攻哈尔科夫。由于巨大的损耗和其他地段战斗的牵制，苏联人只出动了80辆坦克。但苏联步兵的数量还是占据了足够的优势。而且德军最后的通道被切断，德国人的坦克再多，也只有送给苏联人的份了。当天，豪塞尔再次请求撤退。尽管没有得到批准，他依然根据所谓“死守哈尔科夫直到最后一人，但守卫者应该保证自己不被包围”的暧昧命令，在第二天的2月16日，丢下哈尔科夫夺路而逃。在撤退过程中，据说德国陆军把物资和弹药全部弃之不顾，却没有忘记把抢来的地毯、油画甚至苏联打字机装上汽车带走。
希特勒对于哈尔科夫的失守大为恼火。不过他并没有惩办党卫军，而是把战役集群司令兰茨撤了职。取而代之的是更具装甲兵才能的肯普夫将军。从1943年2月21日起，“兰茨”战役集群就变成了“肯普夫”战役集群。而对红军来说，收复哈尔科夫，不仅意味着拿回了苏联第4大城市和诞生过T-34坦克的重要工业基地，乌克兰的“第二首都”，也意味着洗刷了9个月前红军在哈尔科夫方向大惨败的耻辱。
而在攻取哈尔科夫前，沃罗涅日方面军最北段兵团——第60集团军也获得了胜利。该集团军司令切尔尼亚霍夫斯基只有36岁，年轻而富于想象力，宁可相信科幻小说，也不相信死板的教条。在他指挥下，红军粉碎了德军在季姆河的抵抗，于2月6日逼近库尔斯克。为了防止德军调来预备队，切尔尼亚霍夫斯基迅速组织起进攻，并在2月8日占领了库尔斯克。这座古老的俄罗斯城市沦陷了15个月。德国人在撤退前曾想将其炸毁，却未能得逞。随后，苏军继续向利戈夫进攻。
从1月13日到3月3日，红军在进军顿河上游和库尔斯克-哈尔科夫的路途上取得了辉煌胜利，扫荡了德第2集团军主力、匈牙利第2集团军和意大利第8集团军残部，歼灭或击溃了30个师。参战时间不长的德“兰茨”战役集群也遭到重创，所属第168步兵师仅2月份就损失1260人，第320步兵师损失更是达到了惊人的5380人！到3月初，第168步兵师每连平均只有46人，第320步兵师平均每连35-55人。党卫军和“大日耳曼”师同样伤亡惨重。总体估计，苏军这一路歼灭的德国及其盟军总数，不少于30万人。
苏方为此付出的代价为：沃罗涅日方面军、布良斯克方面军第13集团军、西南方面军第6集团军，一共损失了153561人。其中纯减员55475人，卫生减员98086人。损失坦克1023辆，火炮迫击炮2106门，飞机307架。
红军兵力损失（1943年1月13日——3月3日）
布良斯克方面军
1月13日——3月3日，纯减员（即死亡、失踪、被俘）13876人，伤病23547人，总计37423人
沃罗涅日方面军
1月13日——3月3日，纯减员33331人，伤病62384人，总计95715人
西南方面军第6集团军
1月13日——3月3日，纯减员8268人，伤病12155人，总计20423人
