К началу операции произошли незначительные изменения в боевом составе 1-й танковой армии. В 3-м механизированном корпусе был добавлен зенитный артиллерийский полк и изъят мотоциклетный батальон, 6-й танковый корпус получил мотоциклетный батальон и самоходный артиллерийский полк, а 31-й танковый корпус – истребительно-противотанковый артиллерийский полк и отдельный истребительно-противотанковый артиллерийский дивизион.
На подготовку к наступлению отводилось 10 суток. В течение этого времени танкисты изучали местность в полосе предстоящих действий, характер обороны противника, организовывали взаимодействие, готовили материальную часть и пополняли запасы материальных средств. Со всеми взаимодействующими частями и соединениями была организована телефонная и радиосвязь, а также связь с использованием подвижных средств. В армии и корпусах были созданы оперативные группы, которые должны были двигаться за первым эшелоном наступающих войск. С офицерами штабов проводились тренировки и занятия на ящиках с песком по отработке управления войсками. Большое внимание уделялось проведению мероприятий по дезинформации противника, что позволило привлечь его внимание к сумскому направлению и обеспечить внезапность ударов в районе Белгорода.
3 августа после мощной артиллерийской и авиационной подготовки ударные группировки советских фронтов перешли в наступление. Одновременно партизаны приступили к проведению в тылу врага операции «Рельсовая война». На Воронежском фронте 5-я и 6-я гвардейские армии к середине дня продвинулись всего на 4–5 км. Поэтому для наращивания удара в сражение были введены соединения первого эшелона танковых армий и 5-й гвардейский танковый корпус. Развивая успех стрелковых дивизий, они завершили прорыв тактической зоны обороны, вышли передовыми частями на рубеж Томаровка, Орловка, продвинувшись на 12–26 км. В результате томаровский и белгородский узлы сопротивления противника были разобщены.
В полосе наступления 53-й и 69-й армий Степного фронта обстановка сложилась не столь благоприятно. Противник оказывал упорное сопротивление. Поэтому с целью ускорения прорыва обороны в сражение был введен 1-й механизированный корпус. Он завершил прорыв главной полосы обороны противника и вышел в район севернее Ракова.
Утром 4 августа войска ударной группировки Воронежского фронта перешли к преследованию противника. 6-й танковый корпус 1-й танковой армии был выведен из боев за Томаровку и направлен за 3-м механизированным корпусом, прорвавшим вторую полосу обороны противника. Соединения 69-й и 7-й гвардейской армий Степного фронта 5 августа штурмом овладели Белгородом и сразу же устремились к Харькову. В результате фронт прорыва вражеской обороны достиг 120 км. Танковые армии продвинулись до 100 км, а общевойсковые армии – на 60–65 км. Это вынудило противника начать выдвижение на белгородско-харьковское направление дивизий «Райх», «Мертвая голова», «Викинг», 3-й танковой дивизии из Донбасса и моторизованной дивизии «Великая Германия» из района Орла.
В свою очередь представитель Ставки ВГК маршал Г.К. Жуков и командующий Степным фронтом генерал И.С. Конев направили 6 августа И.В. Сталину предложения по дальнейшему развитию операции «Полководец Румянцев»[255]. В состав Степного фронта намечалось передать из Воронежского фронта 5-ю гвардейскую танковую армию, которая должна была выйти в район Ольшаны, Старый Мерчик, Огульцы. 1-ю танковую армию планировалось сосредоточить в районе Ковяги, Алексеевка, Мерефа. Командующим Воронежским фронтом и 1-й танковой армией 6 августа была направлена директива № 13449 Генштаба об использовании ударной группировки армии компактно, не распыляя ее усилий в нескольких направлениях[256].
Войска 1-й танковой армии, развивая наступление в юго-западном направлении, силами 6-го танкового корпуса 7 августа внезапным ударом освободили Богодухов. 5-я гвардейская танковая армия, обойдя узлы сопротивления врага в районе Орловки, ворвалась в Золочев. Войска 6-й гвардейской армии овладели сильным узлом обороны – Томаровкой, окружили и уничтожили борисовскую группировку противника.
