Как выяснилось позже, гитлеровцы сумели сосредоточить в течение ночи и первой половины дня 13 мая две подвижные группировки для нанесения контрудара по 38-й армии. В одну из них вошли 3-я танковая дивизия и два полка 71-й пехотной дивизии. Исходным районом для нанесения удара этой группировкой было избрано село Приволье. Другую группировку составили 23-я танковая дивизия и один полк 44-й пехотной дивизии. Она наносила удар со стороны Запорожного. Каждая из группировок противника насчитывала примерно по 150–200 танков. Такого сильного удара массы танков с пехотой при мощной поддержке авиации ударная группа 38-й армии не выдержала и оказалась отброшенной на восточный берег реки Большая Бабка.
Исходя из того, что выход танковых дивизий противника в район Старого Салтова угрожал отсечением выдвинувшихся вперед главных сил нашей северной ударной группировки, а также потерей очень выгодного для нас плацдарма на западном берегу Северского Донца, главком немедленно приказал передать в распоряжение генерала К. С. Москаленко полнокровную 162-ю стрелковую дивизию полковника М. И. Матвеева и 6-ю гвардейскую танковую бригаду подполковника М. К. Скубы, находившиеся к этому времени в резерве 28-й армии. Одновременно маршал С. К. Тимошенко приказал командующему 38-й армией прочно закрепиться на восточном берегу Большой Бабки и ни в коем случае не терять локтевой связи с соседней 28-й армией.
Самым неприятным для нас событием в этот день явилось то, что наиболее продвинувшийся вперед южный фланг армии Д. И. Рябышева оказался обнаженным. Одновременно с танковым контрударом Паулюс постарался укрепить свою оборону в полосе наступления 28-й армии, усилив резервами 79-ю и 294-ю пехотные дивизии. В этих целях в район населенных пунктов Липцы и Веселое, как доносили разведчики Рябышева, в течение 13 мая было переброшено два полка пехоты.
Если из войск, наносивших удар на Харьков с северо-востока, 13 мая начали поступать тревожные сообщения, то наступление южной ударной группировки продолжалось довольно успешно.
Армия А. М. Городнянского вела упорные бои за Верхний Бишкин и Верхнюю Береку. Еще утром 411-я и 266-я стрелковые дивизии опрокинули оборону гитлеровцев на восточном берегу реки Орель и, отбив несколько ожесточенных контратак, форсировали ее. Закрепившись на плацдарме, вечером они завязали бой за опорные пункты противника на правобережье. Враг понял, какую угрозу представляют для него выдвинувшиеся вперед части 6-го кавалерийского корпуса генерала А. А. Носкова, и бросил здесь в контратаки многочисленную пехоту при поддержке танков. Но кавалеристы отбили все эти наскоки и успешно продолжали наступление.
