После прорыва первой полосы обороны наступающий советский танковый корпус и две стрелковые дивизии двинулись на юго-запад, в направлении Красного Лимана и узловых железнодорожных станций Славянск и Барвенково. Оба железнодорожных узла располагались на железной дороге, идущей от Днепра, по которой осуществлялось снабжение немецких войск в Донбассе. Армейская группа Фреттер-Пико практически ничего не могла сделать для сдерживания рвущихся к узловым станциям советских танков и пехоты.
Однако уже 1 февраля на сцене появились новые действующие лица. 19-я танковая дивизия была подчинена III танковому корпусу прибывающей в Донбасс через Ростов 1-й танковой армии. Первоначально III танковому корпусу были подчинены 19-я, остатки 27-й и 7-я танковая дивизии. Ожидалось также прибытие 4 февраля 3-й танковой дивизии, но вследствие тяжелых дорожных условий она задержалась более чем на сутки. После прибытия 3-й танковой дивизии и XXXX танкового корпуса 1-я танковая армия должна была уничтожить прорвавшиеся южнее Северского Донца советские дивизии. До этого III танковый корпус выполнял задачу прикрытия фронта от Лисичанска до Славянска. По существу, армейская группа Фреттер-Пико не обладала достаточными силами для загибания фланга фронтом на север. Однако прибытие соединений 1-й танковой армии позволило загнуть северный фланг группы армий «Дон» и предотвратить выход советских стрелковых и танковых соединений в тыл армейской группе Фреттер-Пико и группе армий в целом.
Форсирование Северского Донца наступающими войсками 1-й гвардейской армии началось уже 1 февраля и продолжилось в ночь с 1 на 2 февраля. В первый день февраля 35-я гвардейская стрелковая дивизия перешла замерзшую реку и продолжила наступление в направлении Барвенков, прикрывая поворот остальных соединений армии на юг и юго-восток. 3 февраля, медленно продвигаясь по глубокому снегу, 195-я стрелковая и 57-я гвардейская стрелковая дивизии начали наступление на Славянск с севера. Одновременно к городу с юго-востока подходила двумя колоннами 7-я танковая дивизия немцев, которая немедленно контратаковала вышедший к Славянску полк 195-й стрелковой дивизии. Неожиданная контратака вынудила отвести полк от города. Однако стрелковые части были не единственными подразделениями, задействованными советским командованием в атаках на Славянск. Еще 1 февраля 4-й гвардейский танковый корпус Полубоярова обошел город с запада и, не ввязываясь в бои за него, в обход Славянска вышел к Краматорску. Тем самым была перехвачена железная дорога и шоссе, идущее от Славянска на юг. Захват самого Славянска Полубояров предоставил наступавшим за ним стрелковым дивизиям. Захват Краматорска произошел без особых проблем, но корпус Полубоярова начал испытывать трудности с горючим и боеприпасами.