Особенно ожесточенные бои развернулись в центре ударной группировки, у высоты 197. Здесь итальянские позиции были хорошо укреплены и прикрыты минными полями. Это задержало продвижение танковых частей, которые вступили в бой уже в полдень 16 декабря.
Сопротивление противника было сломлено 17 декабря. В этот день дивизия «Равенна» стала стремительно откатываться назад, открывая фланги и тылы соседней с ней 298-й немецкой дивизии. Стрелковые части 1-й гвардейской армии двигались вперед, окружая и обходя отступавшие итальянские и немецкие части. Серьезное сопротивление они встретили со стороны 298-й немецкой дивизии в городе Богучар. Однако в ночь на 19 декабря и эта дивизия начала отход. В итоге трехдневных боев оборона противника была прорвана на всем Богучарском направлении. Стрелковые части за первые три дня наступления продвинулись вперед до 35 км.
Активное участие 2-го корпуса итальянской армии в операциях на советско-германском фронте кончилось.
По приказу немецкого командования сектор передавался 24-му немецкому бронетанковому корпусу, в подчинение которого переходили все немецкие части, находившиеся на месте и сохранившие боеспособность. Итальянские дивизии «Коссерия» и «Равенна», потерявшие до 70% своего состава, снимались с фронта.
35-й корпус 8-й армии, в который входили дивизия «Пасубио», бригада чернорубашечников и 298-я немецкая дивизия, также фактически распался. Он испытывал меньшее давление с фронта, но прорвавшиеся со стороны дивизии «Равенна» советские подвижные части уже 18-го заняли его тылы, заставив штаб корпуса поспешно эвакуироваться. Перемешавшись с немецкими частями, дивизия «Пасубио» двинулась на юго-запад. 19 декабря начали запоздалый отход дивизии «Торино», «Челере» и «Сфорцеска», входившие в 29-й армейский корпус: советские войска находились у них в тылу, и штабы бежали до того, как началось отступление передовых частей.
Части генералов Харитонова и Кузнецова, двигаясь в одном направлении, образовали правый – основной клин, который врезался в расположение 8-й итальянской армии, отрезав от нее альпийский корпус. Левый клин – юго-восточнее расположения итальянской армии – создавал угрозу ее полного окружения. Третья гвардейская армия генерала Лелюшенко должна была выполнить эту задачу, начав атаку также 16 декабря с рубежа Астахов – Краснокутская в направлении Боковской. Перед ней стояли немецкие дивизии и остатки румынской армии.
На главном направлении, где оборонялись 62-я и 294-я немецкие дивизии, бои приняли ожесточенный характер. За два дня стрелковым соединениям не удалось вклиниться в оборону противника, однако напряженные бои значительно ослабили сопротивление. Не дожидаясь прорыва обороны стрелковыми соединениями, генерал Лелюшенко 18 декабря ввел в бой танковые и механизированные части. Противник не выдержал удара и стал отходить. Южнее расположения итальянской армии образовался выступ, который угрожал ее флангу.