2 марта распоряжением командующего Воронежским фронтом заместитель командующего фронтом генерал-лейтенант Козлов был назначен начальником обороны г. Харькова. В его непосредственное подчинение вошли 62-я гвардейская стрелковая дивизия, 17-я бригада войск НКВД и позднее прибывшие части усиления (три истребительно-противотанковых артполка, дивизион РС, «слабая по своему составу» 86-я танковая бригада и 19-я стрелковая дивизия). Начальник обороны города «…ставил задачу подчиненным соединениям и частям, но, не имея достаточных средств связи, не мог контролировать их выполнение, в результате чего не было ясного и своевременного знания обстановки».215
На протяжении 2 и 3 марта стрелковые соединения отражали удары противника с юга и юго-запада. К исходу 3 марта 160-я стрелковая дивизия под давлением превосходящих сил противника оставила Ландышево, а 48-я гвардейская стрелковая дивизия продолжала вести упорные бои на прежнем оборонительном рубеже. Резко осложнилась обстановка на левом фланге армии: 350-я стрелковая дивизия, не выдержав удара противника, откатилась к 10 часам 3 марта до Борки, что привело к окружению «группы Зиньковича». За оставление оборонительного рубежа без приказа командующего армией командир 350-й стрелковой дивизии генерал-майор Гриценко был отстранен от должности и предан суду военного трибунала.216 6-й гвардейский кавкорпус отошел на рубеж Рябухино, Охочее.217
4 марта наступление немецких войск продолжалось. 48-я гвардейская стрелковая дивизия вела кровопролитные бои с немецкой пехотой, наступавшей при поддержке танков. «Два батальона дивизии, сдерживая атаки пехоты и танков противника, гибли под огнем и гусеницами танков, но занимаемых рубежей не оставили; вышел из боя только один раненый». 6-й гвардейский кавкорпус с 350-й стрелковой дивизией занял оборону на рубеже Охочее, Московка, Рябухино. 179-я отдельная танковая бригада продолжала обороняться в Тарановке, 195-я танковая бригада — в Новой Водолаге. Из состава армии убыла переданная правому соседу 160-я стрелковая дивизия, на усиление армии прибыла 253-я стрелковая бригада «…без артиллерии, артиллерия оставлена в Харькове без горючего», занявшая оборону на рубеже Лихово, Новоселовка.218
5 марта возобновились ожесточенные бои, особенно кровопролитные на фронте 48-й гвардейской стрелковой дивизии. К исходу дня под давлением противника подразделения дивизии отошли на рубеж Сухая Балка—Лихово. «Мужество и героизм проявил командир взвода ПТО гвардии младший лейтенант тов. Бурлак — оставшись один у орудия, в течение одной минуты прямой наводкой подбил три танка противника и, будучи ранен, сам погиб под гусеницами танка». 6-й гвардейский кавкорпус под давлением противника оставил Охочее и занял оборону на рубеже Княжное, Рябухино. 179-я отдельная танковая бригада занимала прежние позиции в Тарановке, туда же маршем направлялась 25-я гвардейская стрелковая дивизия. Армия была усилена отдельным Чехословацким батальоном под командованием полковника Свободы, сосредоточившимся в районе Тимченков, Соколово, и 104-й стрелковой бригадой, к исходу дня направлявшейся в район Федоровка, Старая Водолага, Знаменка. «Артиллерия бригады осталась где-то в районе Богодухова без горючего».219
6 марта немецкие войска нанесли главный удар в направлении Новая Водолага—Мерефа—Харьков, пытаясь сходу прорвать оборону войск 3-й танковой армии и ворваться в Харьков. Под давлением противника войска армии отошли на рубеж Просяное, Новая Водолага, Московка, Рябухино.220
7 марта немецкие войска, совершив перегруппировку, нанесли основной удар в направлении Валки— Новая Водолага—Мерефа и вспомогательный в направлении Знаменка, Старая Водолага, Одрынка. 48-я гвардейская стрелковая дивизия, сильно ослабленная ожесточенными боями в предшествующие дни, не смогла сдержать натиск противника и отошла в район Мануилово, при этом два полка дивизии были окружены противником и самостоятельно пробивались к своим войскам. 104-я стрелковая бригада удерживала рубеж Паньково, Старая Водолага. 253-я стрелковая бригада с 195-й танковой бригадой получила приказ отойти на северный берег реки Мжа, на рубеж Ракитное, Утковка. 6-й гвардейский кавкорпус и 350-я стрелковая дивизия отошли на северный берег реки Мжа, в районе Кравцово, Тимченков, Миргород.
Боевые действия 6-7 марта 1943 г.
8 марта немецкая ударная группировка в составе 320-й пехотной дивизии, 6-й танковой дивизии и дивизий СС «Мертвая голова», «Дас Райх» и «Лейбштандарт СС Адольф Гитлер» развивала наступление в прежнем направлении. К исходу дня штаб 48-й стрелковой дивизии утратил связь с частями дивизии, которые «…после ожесточенных боев с превосходящими силами танков и пехоты противника отдельными группами выходили из боя». 104-я стрелковая бригада отражала атаки противника в районе Старой Водолаги практически в прямом смысле слова «до последнего снаряда», после чего отошла в район Кут, «не имея 45-мм артвыстрелов, мин и других боеприпасов». В связи с обострением обстановки севернее Харькова распоряжением командующего войсками Воронежского фронта 6-й гвардейский кавкорпус был выведен из состава армии и направлен в район Дергачи.221
9 марта кровопролитные бои продолжались. «Рота батальона Свобода под командованием надпоручика Ярош, уничтожив в бою 19 немецких танков, 6 транспортеров и до 400 вражеских автоматчиков, ни на один шаг не отошла с занимаемого рубежа и полностью погибла в бою». 104-я стрелковая бригада к исходу дня оборонялась в районе Буды, Комаровка, 253-я стрелковая бригада с 195-й танковой бригадой после ожесточенных боев оставили Ракитное и заняли оборону в районе Озерянки. На усиление армии прибыли 86-я танковая бригада и 303-я стрелковая дивизия, занявшая оборону в районе Коротич, Березовка, Буды. 48-я гвардейская стрелковая дивизия была выведена в район Основа, где приводила себя в порядок.222 В 23 часа 9 марта в состав армии вошел 2-й гвардейский танковый корпус, имевший в своем составе до 120 танков. Командование армии возлагало большие надежды на его участие в обороне Харькова, однако уже в 4 часа утра 10 марта было получено указание о выходе 2-го гвардейского танкового корпуса из состава 3-й танковой армии и о переброске его к северу от Харькова.223 Также в состав армии был введен 18-й танковый корпус, однако по состоянию на 9 марта он имел лишь 6 боеготовых малых танков.224
Ход боевых действий 8-9 марта 1943 г.
10 марта положение соединений 3-й танковой армии вновь существенно ухудшилось — наступающие немецкие войска обошли Харьков с севера, прорвали оборону 6-го гвардейского кавкорпуса в районе Дергачей и продолжили наступление в северном и северо-восточном направлениях, угрожая окружить всю группировку советских войск, оборонявшихся в районе Харькова. К исходу дня пехота противника начала отдельными группами просачиваться в город со стороны северных окраин. Немецкие пехотинцы, «…засев небольшими группами в разрушенных зданиях и на чердаках, вели обстрел машин и проходящих одиночек и групп военных. Огонь автоматчиков дополнялся стрельбой одиночек украинских националистов, ведущих огонь с чердаков и окон верхних этажей разрушенных зданий. Борьба с одиночками была очень затруднена, так как последние укрывались среди развалин».225 В состав армии вошла 19-я стрелковая дивизия, занявшая оборону в районе Солоницевка. Вновь сказались негативные последствия «двоевластия» — оборонявшая по указанию командования 3-й танковой армии Песочин 86-я танковая бригада получила указание начальника обороны города генерал-лейтенанта Козлова о выдвижении на северную окраину города, имея задачу прикрыть шоссе Харьков—Дергачи. Остальные соединения армии оборонялись на прежних позициях.226
Последующие два дня прошли в ожесточенных уличных боях. 11 марта в город прорвались немецкие танки, а передовые отряды неприятельской пехоты дошли до центра города и заняли дом Госпрома. Узнав