Командование Юго-Западного фронта было вынуждено принимать срочные контрмеры. Однако деблокирующие удары снятого с наступления на Тарное 8-го мехкорпуса результата не дали. Более того, часть сил корпуса Рябышева сама попала в окружение. Снабжение по воздуху не могло обеспечить почти 100-тысячную группировку, оказавшуюся в «котле». В этих условиях пришлось давать окруженным войскам приказ на прорыв. Лидерами прорыва стали остатки двух механизированных корпусов. Им удалось ненадолго пробить коридор к своим, через который вышла часть окруженных соединений. Большую часть своей техники окруженные мехкорпуса были вынуждены уничтожить или просто бросить. Оказавшись под угрозой плена, комиссар Вашугин застрелился.
После ликвидации «котла» под Люблином две германские танковые группы перешли в наступление против осшаткое 6-й армии, а также 26-й и 21-й армий. Ударом 1-й танковой группы в направлении Карпат был образован еще один «котел». Для деблокирования пришлось вводить в бой прибывшую из Забайкалья 16-ю армию и 5-й мехкорпус. Однако все попытки пробиться к окруженным частям были безуспешными. 5-й мехкорпус был пополнен Т-34 и КВ за счет свежего выпуска с заводов, но основную массу его техники составляли легкие танки. Все их атаки потерпели неудачу.
Отступление войск Юго-Западного фронта остановилось только на линии государственной границы. Не законченная постройкой линия Молотова дала опору отходящим войскам. Потрепанные дивизии стали полевым заполнением УРов. Несмотря на потери и окружение, плотность заполнения укреплений в полосе Юго-Западного фронта была достаточно высокой. Все атаки немцев на линию Молотова потерпели неудачу. Шаровые установки советских дотов легко выдерживали атаки с применением огнеметов. Установленные в дотах 76-мм казематные пушки Л-17 уверенно поражали немецкие танки. Однако возникший кризис был преодолен, и на фронте наступила оперативная пауза.
В то время как на фронте постепенно стихала канонада, постепенно сползая к вспыхивавшим то там, то здесь перестрелкам, загремели громы и засверкали молнии в штабах. Командующий Юго-Западным фронтом генерал Кирпонос по требованию прибывшего на место погибшего Вашугина Мехлиса был отстранен от командования фронтом и арестован. Вскоре последовал суд, и генерал был расстрелян. Вместе с Кирпоносом был арестован и предан суду командующий 6-й армией Музыченко. С большим трудом Жукову удалось отстоять начальника штаба фронта Пуркаева. Новым командующим Юго-Западным фронтом стал маршал Тимошенко.
Таким образом, оценка Жукова относительно возможности повторения Харькова мая 1942 г. в увеличенном масштабе представляется достаточно обоснованной. Скорее всего, без окружения выдвинутой вперед ударной группировки не обошлось бы. Отметим, кстати, очень тонкий намек, сделанный Жуковым в разговоре с Анфиловым. Он не стал использовать в качестве аналогии окружение главных сил Западного фронта в районе Белостока и Новогрудка. По количеству окруженных оно было вполне сопоставимо с окружением под Харьковом в мае 1942 г. Однако Жуков взял для сравнения именно Харьков, указывая не только на количественную оценку масштабов возможной катастрофы, но и направление, где она произойдет — Юго-Западный фронт.