哈尔科夫解放以后，瓦杜丁将军开始重新拟定作战计划 熏打算夺取第聂伯河上的渡口。然而，这项计划充满了风险，将使得战线过长的苏军分散在比原定计划更广阔的地区，大大增加了后勤补给的难度。斯大林对于潜在的危险十分关注，但最终还是批准了这个计划。就在瓦杜丁率部向第聂伯河进军的同时，新近建立的中央方面军在罗科索夫斯基将军的指挥下，正朝着斯摩棱斯克方向推进，准备对德军中央集团军群实施合围。进攻行动起初开局顺利，但是，罗科索夫斯基将军决定抽调斯大林格勒地区的人员和坦克前来助战，这就使得进攻行动面临着巨大的风险―――如果增援部队无法按时抵达前线，整个行动则有可能失败。最终，恶劣的天气对原本就非常有限的运输网络产生了极其不利的影响，中央方面军无法在预定的攻击日之前获得必要的支援，进攻日期最终不得不改为2月25日，往后整整推迟了10天。此时，苏联西方方面军和加里宁方面军的作战行动显然无法获得成功，而中央方面军的攻势需要与其他两个方面军协同行动。在此情况下，罗科索夫斯基的进攻计划需要重新进行调整，以适应现实情况的变化。
然而，德军也正在向该地区集结部队，这意味着德军将有能力实施反击行动。3月初，罗科索夫斯基被迫停止进攻库尔斯克北部的德军防线。
第四次哈尔科夫战役
苏军在进攻初期所取的胜利引起了德军顿河集团军群司令官埃里希?冯?曼施泰因陆军元帅的高度关注，他清醒地认识到德军战线拉得过长，迫切需要紧缩战线。因此，曼施泰因开始设法说服希特勒。经过一番争论后，他的部队终于获准从罗斯托夫和顿巴斯地区的突出部后撤到米乌斯河岸的更佳的防守阵地。但这次后撤还不足以解除瓦杜丁部队的进攻威胁，曼施泰因断定新的阵地也有可能随时被苏军突破。第聂伯河渡口正面临着极度的危险，如果苏军在进攻第聂伯河的过程中攻占铁路枢纽―――第聂伯罗彼得罗夫斯克，德军顿河集团军群的补给线很有可能被切断。
曼施泰因将军的应对方案堪称整个战争期间所有战场上一次最冒险的行动。面对步步进逼的苏军，他并没有采用后撤部队保护己方补给线的策略，而是决定发起一场反击作战。尽管这一计划充满了危险，曼施泰因认定，经过连续几周的高强度作战行动，敌军战斗力已经下降。至少，目前苏军的补给线要比进攻初期脆弱许多。2月20日，德军发起了反击，纳粹党卫军装甲军开始进攻瓦杜丁将军的第6集团军。经过几天的战斗，德军取得了很大的进展，苏军的临时阵地遭到了完全出人意料的反击。2月25日，瓦杜丁将军的部队已经筋疲力尽，不得不决定转入防守，曼施泰因元帅则获得了发起第二阶段战役的机会。
3月的第一周，德军开始向沃罗涅日方面军的左翼推进，再次抵近哈尔科夫城。3月10―11日，该城再度面临落入德军之手的危险。又经过几天战斗，哈尔科夫城完全被德军控制，曼施泰因元帅的大胆决策避免了灾难性后果。最终，在春季泥泞季节即将到来之前，苏军增援部队及时赶到前线，巩固了己方防线。德军的反击行动被迫停滞下来。然而，德军在曼施泰因元帅的指挥下虽然实施了战果卓著的反击战，但在1943年4月，德军面临的处境丝毫无法令人感到轻松。从1942年11月开始，一直到1943年3月底反击行动停滞时为止，德军整整损失了3个集团军。苏军也付出了巨大代价，但新组建的部队及时补充到了前线，因此处境要比德军好得多。
在其后几个月内，德军将面对更为不利的局面，苏军开始将开战18个月以来积累的许多经验教训应用到实战中来。这时，斯大林最终认识到，必须完全放手让手下各级指挥官们指挥作战并获得胜利。在1940年之前，他对苏军将领们极不信任，但随着苏军不断取得胜利，这种担心也逐步消失。斯大林废除了以他为中心的庞大指挥机构，最高统帅部从一个贯彻其个人意志、有名无实的参谋机构转变成了一个真正意义上的指挥机构。斯大林尽管仍然掌控全局，但他进行的一系列重大改革使得广大苏军将领们成了作战计划的忠实执行者。
