С 11 по 17 августа в районе южн. г. Богодухов развернулись ожесточенные бои войск 1 ТА с 3 танковыми дивизиями СС «Рейх», «Мертвая голова» и «Викинг». Германское командование стремилось на этом направлении прорвать фронт наших войск и выйти в тыл ударной группировки Воронежского фронта. Однако противнику удалось только оттеснить наши войска на 20 км к северу. 17 августа противник вынужден был перейти к обороне по рубежу 10–12 км южн. г. Богодухов. Правое крыло Воронежского фронта в период 12–17 августа существенного продвижения не имело.
Войска Степного фронта, завязав 13 августа бои на внешнем оборонительном обводе г. Харьков, к 17 августа подошли к его внутреннему оборонительному обводу и завязали бои на северной окраине города.
К 18 августа противник сосредоточил в районе юго-зап. г. Ахтырка моторизованную дивизию «Великая Германия», основные силы 19, 11, 7 тд и к югу от нп Котельва основные силы тд СС «Мертвая голова». В районе г. Полтава были сосредоточены 2 пехотные дивизии. Фронт противостоящей им 27А был значительно растянут и противник достиг здесь существенного превосходства в силах.
Чтобы сорвать готовившийся удар противника в направлении Ахтырка — Богодухов и нанести поражение сосредоточенной группировке, в сражение была введена 47А и выдвинута в район сев. — вост. нп Ахтырка 4 гв. А. Утром 17 августа войска 47 и 40А перешли в наступление из района нп Боромля в направлении на юго-запад и продолжали продвижение 18 августа.
Противник начал наступление в направлении Ахтырка — Богодухов также утром 17 августа. Достигнутое превосходство в силах и организованная авиационная поддержка позволили ему продвинуться на 20 км и создать угрозу тылам 27А, 6 гв. А и 1 ТА. Однако противник был вынужден направить часть сил для противодействия наступающим в южном и юго-западном направлениях 40 и 47А.
20 августа, несмотря на возросшее сопротивление, 40 и 47А подошли непосредственно к г. Ахтырка с севера и северо-запада, охватив левый фланг группировки противника. Одновременно 4 гв. А нанесла встречный удар из района нп Яблочное. В результате противник отказался от продолжения наступления и перешел к обороне. В завязавшихся боях 21–23 августа группировке было нанесено поражение, Ахтырку вновь заняли наши войска.
В период 18–22 августа войска Степного фронта вели ожесточенные бои под г. Харьков. К исходу 22 августа Харьков был охвачен войсками 5 гв. ТА с запада и юго-запада, войсками 57А — с востока и юго-востока, создалась возможность полного окружения города.
Во второй половине дня 22 августа противник, убедившись в невозможности прорваться к гг. Богодухов и Харьков с запада, начал отвод войск из района города. Чтобы не допустить отвода и сохранения основных сил харьковской группировки, с 22 на 23 августа был осуществлен ночной штурм города. К 12 часам 23 августа большая часть сил противника была уничтожена, город занят нашими войсками.