Именно на этом участке сосредоточил все свое внимание Ватутин. Румынские части были наименее стойкими. Но Ватутин не рассчитывал на легкий успех. Он хорошо знал, что противник построил оборону на большую глубину, располагал мощными огневыми средствами. Чтобы прорвать ее, нужно было добиться превосходства над ним в силах и средствах. С этой целью командующий к началу наступления сосредоточил на участке прорыва половину стрелковых дивизий фронта, три танковых и два кавалерийских корпуса, около 85 процентов артиллерии РВГК и всю реактивную артиллерию. В результате была создана мощная ударная группировка, которая превосходила противостоящего противника в людях в 2—2,5 раза, а в артиллерии и танках — в 4—5 раз.
По плану, представленному Н. Ф. Ватутиным в Ставку, в состав этой группировки должны были войти 5-я танковая армия генерала П. Л. Романенко и 21-я армия генерала И. М. Чистякова. Переход группировки в наступление намечался с плацдармов в районах Серафимовича и Клетской. Здесь она должна была прорвать оборону 3-й румынской армии и, развивая наступление в общем направлении на Калач, к исходу третьего дня операции соединиться с войсками (ударной группировкой) Сталинградского фронта. 1-й гвардейской армии генерала Д. Д. Лелюшенко предстояло нанести удар в юго-западном направлении. После выхода ее частей и соединении на рубеж рек Кривая и Чир здесь планировалось создать активно действующий внешний фронт окружения врага.
Прикрытие и поддержка наступающих войск возлагались на 17-ю воздушную армию генерала С. А. Красовского и некоторые соединения 2-й воздушной армии генерала К. Н. Смирнова. В полосе действия войск Юго-Западного фронта планировалось использовать и авиацию дальнего действия.
План операции, разработанный Н. Ф. Ватутиным, был принят без каких-либо изменений.
Для согласования вопросов взаимодействия Ватутин выехал в 17-ю воздушную армию. Путь был неблизким. Дорога, по которой катил «виллис», была разбита грузовиками, артиллерийскими тягачами и танками, поэтому машину сильно трясло.
— Дай-ка мне папиросу, — обратился Ватутин к адъютанту.
— Но вы же не курите, товарищ командующий, — удивился тот.
— Раз прошу, значит, давай. Может, сон удастся прогнать.
— А вы бы, товарищ командующий, на мое место пересели да вздремнули бы, — предложил адъютант. — У меня здесь попросторнее. Пожалуйста, товарищ командующий...
— Спасибо.
Затянувшись, Ватутин тут же закашлялся:
— Не пойму, что люди находят в курении? Гадость какая-то.
