Podobnie przebiegały działania na głównym kierunku natarcia Frontu Woroneskiego. Armie 40., 69. i 3. Pancerna posuwały się w kierunku Charkowa i przełamały niemiecką linię obrony na rzece Oskoł. Ich marsz powstrzymała nie tylko niemiecka obrona, ale także zamiecie śnieżne. W nocy 6 lutego lewe skrzydło 40 Armii zbliżyło się do północnych przedmieść miasta Korocz, a następnego dnia wyparło stamtąd 168 Dywizję Piechoty. Walki o Biełgorod rozpoczęły się 8 lutego, a rankiem następnego dnia miasto zostało wyzwolone. Przełamanie obrony umożliwiło 10 lutego wyjście 40 Armii na przestrzeń operacyjną i zbliżenie się do Charkowa na odległość 55 km. Groźba okrążenia zmusiła niemieckie dowództwo do wycofania swych oddziałów z rubieży rzeki Doniec. Wprowadzenie do akcji 4 Gwardyjskiego Korpusu Pancernego 12 lutego zwiększyło możliwości 40 Armii i przyśpieszyło tempo natarcia. Popełniono jednak błąd i zamiast głębokiego manewru oskrzydlającego skoncentrowano się na wyzwoleniu miasta.