После освобождения Гостищева 40-я армия начала наступление на Белгород с трех сторон. Соответственно 309-я стрелковая дивизия получила приказ продвигаться к городу вдоль железной дороги, т. е. с севера, 340-я – с востока. В бой также была введена 183-я стрелковая дивизия с задачей наступать с северо-запада и отрезать немецкому гарнизону пути отхода из Белгорода на запад и юго-запад. Уже 8 февраля, в 5 часов утра, 183-я стрелковая дивизия с частью сил танкового отряда полковника Романова овладела западной частью Белгорода и оседлала все дороги к северо-западу, западу и югу от него. Тогда же 309-я стрелковая дивизия совместно со 192-й танковой бригадой заняла его северные, восточные и южные окраины. После этого началось постепенное очищение городских кварталов от занимавшей город немецкой пехоты. Наступающие рассекли 168-ю пехотную дивизию на несколько боевых групп в разных кварталах города, об организованном отходе из Белгорода уже не могло быть и речи. В 13.00 8 февраля штаб армейской группы Ланца информировал своего северного соседа, что 168-я пехотная дивизия отходит через город на юг с целью предотвратить дальнейшее наступление советских войск на юг. Но это уже было не более чем благое пожелание. Единственным маршрутом отхода из города стал путь на запад. 168-я пехотная дивизия, численность боевых подразделений которой упала до 2000 человек (что можно было классифицировать не иначе как разгром), откатилась на запад. Дорога войскам 40-й армии на Харьков была открыта. К утру 9 февраля войска 40-й армии полностью очистили Белгород от немцев.
В то время как правое крыло армейской группы Ланца обороняло юго-восточные подступы к Харькову, а северное судорожно пыталось удержать Белгород, в центре построения войск Ланца контратаковал «Дас Райх». Неудача контрудара 5–6 февраля не заставила немецкое командование отказаться от продолжения атак на северный фланг 3-й танковой армии в районе Великого Бурлука. В 12.50 9 февраля I батальон танкового полка дивизии и три мотопехотных батальона полка «Дер Фюрер» вновь начали контрнаступление против наступающих через Великий Бурлук войск 3-й танковой армии. Атака захлебнулась под огнем советской противотанковой артиллерии. Сразу восемь танков «Дас Райха» получили попадания 76,2-мм бронебойных снарядов и сгорели. Еще значительное число танков получили боевые повреждения. Все это привело к существенному снижению числа боеготовых танков дивизии без ощутимого воздействия на противника. По существу, атаки были отбиты выставленными во фланговый заслон 184-й стрелковой дивизией и 179-й отдельной танковой бригадой. Стрелковая дивизия и танковая бригада донесли о подбитии 30 танков противника, что можно считать вполне правдоподобной цифрой. Вялое развитие контрудара не заставило немецкое командование отказаться от дальнейших атак с плацдарма на восточном берегу Северского Донца. От «Дас Райха» требовали продолжения контрнаступления на самом высоком уровне, не только командующий группой армий «Б» Вейхс, но и ОКН. Ситуация усугублялась возрастающим давлением на северный фас занимаемого частями «Великой Германии» и «Дас Райха» плацдарма. Для поддержки атаки III батальона полка «Дер Фюрер» (на БТР «Ганомаг») имелось всего 24 боеготовых танка из I батальона танкового полка дивизии. Начальник штаба II танкового корпуса СС Вернер Остендорф радировал в штаб армейской группы Ланца просьбу об отмене атаки вследствие изменившихся условий. Однако обратившийся в ОКН Ланц получил от начальника штаба ОКН Курта Цейцлера ответ, что наступление в любом случае должно быть проведено. Этот ответ был ретранслирован в штаб Хауссера, где был воспринят без всякого энтузиазма.