W samym mieście siły garnizonu i zaprzęgnięci do pracy miejscowi mieszkańcy przygotowywali pozycje obronne, które pozwoliły im na prowadzenie obrony okrężnej.
Od 16 września 1941 r., zgodnie z planem zatwierdzonym przez Państwowy Komitet Obrony ZSRR, rozpoczęła się ewakuacja przedsiębiorstw i ludności Charkowa oraz obwodu charkowskiego. Od końca września w mieście prowadzone były na pełną skalę specjalne działania w celu zniszczenia i zaminowania strategicznie ważnych obiektów i szlaków komunikacyjnych.
Ewakuacja i utworzenie obrony węzła charkowskiego thumb|Podczas ofensywy na Charków wojska niemieckie musiały pokonać barierę 30 tysięcy min przeciwpancernych i min przeciwpiechotnych 16 września 1941 r., dzień po okrążeniu wojsk Frontu Południowo-Zachodniego w sektorze Kijowa, Państwowy Komitet Obrony ZSRR Dyrektywami nr 681 „W sprawie ewakuacji przedsiębiorstw Charkowa i regionu Charkowa” oraz nr 685 „W sprawie ewakuacji kobiet i dzieci z Charkowa” zatwierdził harmonogram i plan ewakuacji przedsiębiorstw oraz ludności miasta i jego przyboczności. 30 września 1941 r. decyzją Komitetu Obwodowego w Charkowie rozpoczęto ewakuację zwierząt gospodarskich, maszyn rolniczych i zbiorów. Nieco mniej niż miesiąc przewidywano na transfer całego przemysłu, rolnictwa i ludności.