Наступление развернулось одновременно на фронте шириной до 180 км. Оперативное построение войск фронта было в один эшелон, в резерве командующего фронтом находился 4-й гвардейский механизированный корпус.
5 февраля командующий 5-й ударной армией генерал В. Д. Цветаев [73] получил приказ подготовить войска армии к наступлению. Перед ними была поставлена задача: прочно удерживая занимаемые позиции на правом фланге, с утра 7 февраля нанести удар на участке шириной 9 км в общем направлении на Шахты и к исходу 10 февраля выйти на рубеж реки Керчик (35–40 км западнее Северского Донца). Соединениям армии предстояло форсировать в нижнем течении Северский Донец и преодолеть заранее подготовленную оборону врага на правом берегу реки. Перед армией в первой линии оборонялись части 62, 336 и 384-й пехотных дивизий.
В составе армии было всего четыре стрелковые дивизии и один кавалерийский корпус. Это требовало от командования искусного маневра имевшимися силами, чтобы создать достаточно сильную группировку на направлении главного удара. С утра 7 февраля соединения армии после 30-минутной артиллерийской подготовки перешли в наступление. В течение всего дня они вели упорные бои, доходившие до рукопашных схваток. Части только одной 40-й гвардейской стрелковой дивизии отбили шесть контратак. Наследующий день армия продолжала вести наступательные действия и, форсировав Северский Донец, медленно продвигалась вперед.
9 февраля немецко-фашистское командование начало отводить свои войска с нижнего течения Северского Донца и Дона за реку Миус. Одновременно оно производило перегруппировку танковых и моторизованных дивизий из района Ростова в район Красноармейска, готовясь нанести ответный удар по соединениям правого крыла Юго-Западного фронта. Войска Южного фронта перешли к преследованию отходящего противника. Перед ними была поставлена задача: смелыми и дерзкими действиями передовых отрядов выходить на пути его отхода, не давать ему возможности занимать тактически выгодные рубежи, уничтожать врага по частям.
Однако в 5-й ударной армии не было достаточного количества транспортных средств, и поэтому подвижные передовые отряды здесь не создавались. Больше того, к исходу 9 февраля войска испытывали недостаток в горючем, в результате чего артиллерия на механической тяге стала отставать. Не хватало и боеприпасов. Обеспеченность ими к этому времени в большинстве дивизий составляла всего 0,7 боевого комплекта на все единицы вооружения.
К исходу 11 февраля армия освободила десятки населенных пунктов и своими передовыми частями вышла на подступы к городу Шахты. Здесь, на рубеже реки Кадамовки враг усилил сопротивление. Командующий армией решил обойти Шахты с севера и юга, окружить и уничтожить оборонявшуюся здесь группировку противника, освободить город. Для этого 3-му гвардейскому кавалерийскому корпусу была поставлена задача наступать с севера в направлении на Новошахтинск, 315-й стрелковой дивизии предстояло блокировать город с севера и северо-запада, части 258-й стрелковой дивизии наносили удар с востока, а 40-я гвардейская стрелковая дивизия должна была блокировать Шахты с юга и юго-запада. 4-я гвардейская стрелковая дивизия, обеспечившая левый фланг армии, получила задачу не допустить контратак противника с юга.
Рано утром 12 февраля войска армии перешли в наступление. Части 315-й стрелковой дивизии, сломив сопротивление противника, прорвались к северной окраине Шахт. В это же время 40-я гвардейская стрелковая дивизия приближалась к южной и юго-западной окраинам города. Первыми в Шахты вошли части 258-й стрелковой дивизии, наступавшие с востока.
В юго-западной части города завязала бои 40-я гвардейская стрелковая дивизия. Немецкие части попытались совершить прорыв тут, но после того, как получили серьезный отпор, отошли к северной и северо-западной окраинам города. В этом направлении должны были наступать части 315-й стрелковой дивизии, однако из-за несогласованности действий они не успели подойти сюда одновременно с соседями. По этому коридору немцы и смогли организованно отступить.
13 февраля Красная армия освободила Новошахтинск и свыше 20 других населенных пунктов. Но чем ближе она подходила к Миусу, тем больше усиливалось сопротивление. Основной задачей немецкого командования было задержать наступление наших частей, чтобы дать возможность главным силам беспрепятственно выйти на правый берег реки и там закрепиться.
18 и 19 февраля стрелковые и кавалерийские соединения армии основными силами вышли на левый берег Миуса на фронте Куйбышево — Ясиновский (12 км южнее Куйбышева). Вместе с ними подошла сюда и артиллерия на конной тяге. Из-за отсутствия горючего артиллерийские части на механической тяге отстали от войск. Тылы армии еще более растянулись. Ввиду этого войска испытывали острый недостаток в боеприпасах, горючем, продовольствии. Все попытки частей армии пробиться на правый берег Миуса, прорвать заранее подготовленную там оборону не увенчались успехом. В начале марта по приказу командующего фронтом они прекратили наступательные действия и перешли к обороне по левому берегу реки.
Левее 5-й ударной армии и взаимодействуя с нею, наступала 2-я гвардейская армия под командованием генерала Я. Г. Крейзера. В своем составе она имела семь стрелковых дивизий и один механизированный корпус, которые действовали в полосе шириной 70 км и в крайне трудных условиях местности — в низовьях Дона.
В течение ночи 13 февраля части 98-й стрелковой дивизии завязали бои на северной окраине Новочеркасска. Одновременно 33-я гвардейская стрелковая дивизия прорвалась на южную окраину города. К 10 часам утра 13 февраля Новочеркасск был освобожден. Немцы, прикрываясь сильными арьергардами, стремились всячески задержать продвижение наших частей и тем самым обеспечить отход своей шахтинской группировке. В это время успеху частей армии в огромной степени содействовал 4-й гвардейский механизированный корпус. Будучи в оперативном подчинении командующего 5-й ударной армией, корпус на некоторое время вошел в полосу наступления 2-й гвардейской армии и быстро продвигался к Миусу. Вслед за танками корпуса наступали стрелковые части 2-й гвардейской армии.
Несмотря на довольно высокий темп наступления, непрерывные напряженные бои давали о себе знать. К тому же наступила оттепель и дороги становились все менее проходимы для автотранспорта и артиллерии. Из-за отсутствия горючего отстали тылы и артиллерия на механической тяге, войска ощущали большой недостаток в боеприпасах и продовольствии. Но стратегическая обстановка требовала не только не снижать, а еще больше наращивать темпы продвижения.
Командующий Южным фронтом 18 февраля создал мотомеханизированную группу в составе 4-го и 3- го гвардейских механизированных корпусов под командованием генерала Т. И. Танасчишина и приказал ей к исходу 18 февраля овладеть Анастасиевкой, Мало-Кирсановкой (10 км южнее Анастасиевки), а к утру 20 февраля — районом Тельманова и в дальнейшем наступать на Мариуполь, где соединиться с подвижными войсками Юго-Западного фронта. Этим же приказом 2-й гвардейской армии была поставлена задача: используя успех механизированных корпусов, выйти к исходу 19 февраля на рубеж Анастасиевка и 10 км севернее ее.
Части 4-го гвардейского механизированного корпуса, форсировав Миус, с боями продвигались в направлении Анастасиевки и днем 18 февраля с ходу овладели этим населенным пунктом. Однако 3-й гвардейский механизированный корпус и стрелковые соединения 2-й гвардейской армии не выдержали темп наступления. Выйдя на левый берег Миуса, они дальше продвинуться не смогли. Противник успел подтянуть дополнительные силы и закрыть брешь, пробитую в его обороне 4-м гвардейским механизированным корпусом.
В районе Анастасиевки наши танкисты, в ожидании подхода остальных войск фронта, заняли круговую оборону. В течение нескольких дней они вели тяжелые бои.
В ночь на 22 февраля 4-й гвардейский механизированный корпус получил приказ командарма пробиваться на соединение с войсками 2-й гвардейской армии, в оперативное подчинение которой он в это время поступил. Сбивая на своем пути вражеские заслоны, наши части двигались на восток. 23 февраля они вышли на левый берег Миуса.
Ночью 10 марта 1943 года войска армии, на основании директивы фронта, передали свой участок и вышли во фронтовой резерв на пополнение.
В ходе наступления 51-я армия, которой командовал генерал Н. И. Труфанов, в начале февраля