Стратегическая наступательная операция группы армий «Юг» на донбасском направлении проводилась в период с 29 сентября по 16 ноября 1941 года.
Наступление 1-й танковой группы генерала Э. фон Клейста началось 27 сентября ударом с севера на юг из района Новомосковска и Днепропетровска в общем направлении на Бердянск (Осипенко), то есть во фланг и тыл войскам Южного фронта.
Этот удар оказался неожиданным для противника. Правофланговые дивизии 12-й армии, не успев принять надлежащие меры прикрытия правого фланга и тыла, начали беспорядочный отход за реку Самару и далее на восток, открывая, таким образом, путь для дальнейшего наступления немцев во фланг и тыл войск этой армии.
29 сентября основные силы 1-й танковой группы возобновили наступление против советских дивизий, действовавших на правом фланге 12-й армии, в результате чего создалась угроза тылу 12, 18 и 9-й армий, которые, опасаясь охвата, начали отходить на подготовленные тыловые рубежи. Выдвинутые для прикрытия отхода с севера две стрелковые дивизии 18-й армии (99 и 130-я) попали под удар главных сил 1-й танковой группы немцев и погибли.
4 октября дивизии 1-й танковой группы прорвались в стыке 12-й и 18-й армий и, развивая наступление на юго-восток, 6 октября вышли на тылы 18-й и 9-й армий. 7 октября они соединились в районе Осипенко с моторизованной дивизией 11-й армии и окружили часть сил 18-й и 9-й армий. Но на этот раз уничтожить окруженную группировку немецкие войска не смогли и позволили ей вырваться из «котла» с боями.
Перешедшие 6 октября в наступление соединения 17-й немецкой армии частью сил смогли за четыре дня продвинуться на 25–30 километров.
Советское командование начало принимать энергичные меры для прикрытия ростовского направления. Для этого 16 октября было закончено формирование 56-й отдельной армии из состава управления и войск Северо-Кавказского военного округа в составе двух стрелковых, двух кавалерийских дивизий и нескольких сводных отрядов, войска которой 17 октября развернулись в тылу 9-й армии. В этот день войска правого фланга группы армий «Центр», прорвавшись через рубеж реки Миус, захватили Таганрог.
На левом флаге войска группы армий «Юг» подошли к крупному промышленному центру Украины – городу Харькову. Советские войска пытались остановить противника на подступах к этому городу, но неудачно. Немецким войскам удалось ворваться в Харьков, в котором в период с 21 по 23 октября шли уличные бои. 24 октября Харьков был оставлен советскими войсками, которые продолжили отход в восточном направлении.