В ночь на 5 февраля с целью достижения внезапности наши соединения без артиллерийской подготовки возобновили наступление. Части 279-й стрелковой дивизии неожиданно для противника прорвали его оборону и, широко применяя маневр, в первой половине 6 февраля завязали бои в 500–700 м от южной окраины города. К вечеру туда подошли передовые подразделения 2-го танкового корпуса. Однако части 59-й гвардейской, 243-й стрелковых дивизий и 2-го танкового корпуса не смогли поддержать успех 279-й стрелковой дивизии, так как они встретили упорное сопротивление на рубеже р. Луганчик и продолжали вести там напряженные бои. В ночь на 8 февраля до 60 танков и бронетранспортеров и до батальона вражеской пехоты снова захватили ряд населенных пунктов и окончательно перерезали коммуникации частей, действовавших под Ворошиловградом.
Три дня в отрыве от основных сил армии вела бои 279-я стрелковая дивизия. Чтобы оказать ей помощь, командующий ввел в сражение 8-й кавалерийский корпус, придав ему батарею истребительно-противотанкового полка, артиллерийский полк ПВО и отдельный гвардейский минометный дивизион. Ему была поставлена задача во взаимодействии со стрелковыми и танковыми соединениями овладеть Ворошиловградом. В дальнейшем корпус должен был действовать по тылам противника в направлении Дебальцево.
К 10 февраля, после шестидневных напряженных боев на втором оборонительном рубеже противника, подошла к городу 59-я гвардейская стрелковая дивизия. Она вела бои на северо-восточной окраине Ворошиловграда. В это же время к городу вышли части 8-го кавалерийского корпуса. В течение дня они вместе с 279-й стрелковой дивизией предприняли несколько атак на южной и юго-западной окраинах Ворошиловграда. Но все попытки их овладеть городом оказались безуспешными. Враг упорно сопротивлялся, неоднократно переходил в решительные контратаки. В этих условиях командарм приказал 8-му кавалерийскому корпусу наступать в юго-западном направлении и к исходу 12 февраля овладеть городом Дебальцево, соединиться с войсками 1-й гвардейской армии и перерезать важнейшие коммуникации немецко-фашистских войск в Донбассе.
12 февраля командующий фронтом приказал войскам 3-й гвардейской армии продолжать наступление в общем направлении на Сталино. Противник оказывал нашим частям упорное сопротивление и стремился во что бы то ни стало не допустить их в центр Донбасса. Особенно большое значение враг придавал удержанию Ворошиловграда. Поэтому наиболее ожесточенные бои разгорелись в этом районе.
