К исходу дня 10 января механизированные бригады в назначенных районах перешли к обороне и приостановили продвижение врага в восточном направлении. Тогда противник нанес удар в южном направлении и 11 января захватил Ободное. В этот же день из района Жмеринки перешла в наступление 371-я пехотная дивизия и стала теснить 20-ю гвардейскую механизированную и 1-ю гвардейскую танковую бригады. Одновременно противник атаковал позиции 45-й гвардейской танковой бригады в районе Ярышевки.
В сложившейся обстановке командующий 1-й танковой армией генерал Катуков решил отвести главные силы корпусов на рубеж р. Воронка. 27-й гвардейской мотострелковой бригаде было приказано удерживать занимаемые позиции, а 45-й гвардейской танковой бригаде – отойти в Вороновицу и там перейти к обороне. Туда же предписывалось отойти и 20-й гвардейской механизированной бригаде, предварительно взорвав переправы через Южный Буг. 1-я гвардейская танковая бригада, передав имевшиеся у нее 5 танков 20-й гвардейской механизированной бригаде, была выведена из боя.
Чтобы выиграть время и дать возможность корпусам отойти на новый рубеж, в ночь на 12 января 64-я гвардейская танковая бригада нанесла удар по врагу, отбросила его от Липовца и после ожесточенного боя овладела Лозоватой. Однако, прежде чем 45-я гвардейская танковая бригада сумела отойти к Вороновице, вражеские части овладели местечком и вышли на тылы 11-го гвардейского танкового корпуса.
В связи с захватом противником Вороновицы генерал Катуков приказал 11-му гвардейскому танковому корпусу отойти на восток, обходя местечко с юга. 20-й гвардейской механизированной бригаде ставилась задача прочной обороной в районе Кордышевки обеспечить отход танкового корпуса. К исходу дня 13 января танковый корпус отошел на восток и совместно с 8-м гвардейским механизированным корпусом перешел к обороне по р. Соб. 20-я гвардейская механизированная бригада весь день вела тяжелые оборонительные бои. В ночь на 14 января она стремительным ударом вырвалась из окружения.
14 января фон Манштейн силами 7-го армейского и 3-го танкового корпусов нанес контрудар в восточной части бреши по 40-й армии. Затем также концентрическим ударом 3-го и 26-го танковых корпусов, в котором приняли участие кроме танковых дивизий 1-я пехотная, 4-я горнострелковая и 18-я авиаполевая дивизии, в западной части бреши были окружены и разбиты крупные силы 1-й танковой армии генерала Катукова. Всего в контрударах участвовало свыше 780 танков. По данным фон Маштейна, потери советских войск составили: 8 тыс. убитыми, 5,5 тыс. пленными, 700 танков, свыше 200 орудий и около 500 противотанковых орудий.