К полудню командарм генерал Ф. М. Харитонов со штабом переехал на основной командный пункт в Каменку, откуда возможность руководить войсками была весьма ограниченна. В силу сложившейся обстановки вскоре командующий и штаб перебрались в район Песков (на левом берегу Северского Донца), не согласовав этот переезд с командующим фронтом генералом Р. Я. Малиновским. Штаб армии остался, фактически, без управления, так как радиосредств не хватало.
Несмотря на героическое сопротивление оборонявшихся, вражеские войска, пользуясь громадным превосходством в танках, артиллерии и авиации, уже к полудню продвинулись в глубь нашей обороны на изюмском и барвенковском направлениях на 20 километров, проникнув на южную окраину Барвенкова и в район Голой Долины.
Гитлеровские летчики, поддерживая наземные войска, проявили в этот день большую активность, совершив около 200 самолето-вылетов. Авиация же Южного фронта смогла осуществить всего только 67 самолето-вылетов.
В этих условиях части и соединения 9-й армии вынуждены были вести бои изолированно, без взаимодействия между собой и с резервами армии и фронта.
Фашисты рвались к Барвенкову.
В оборонительных боях на подступах к городу и в нем самом высокий героизм и воинское мастерство проявили артиллеристы 897-го артполка 333-й дивизии (командир дивизии генерал-майор Я. С. Дашевский). Когда вражеские танки подошли к Барвенкову, первой открыла огонь батарея старшего лейтенанта Порохина. Уничтожив головной танк, артиллеристы вынудили остановиться всю колонну. Тогда открыли ураганный огонь и все остальные батареи. В результате было подбито 9 танков. Здесь отличился расчет сержанта Сухоноса, уничтоживший прямой наводкой четыре машины.
К 17 часам противник, смяв подразделения 1118-го полка 333-й стрелковой дивизии и 34-й кавалерийской дивизии, захватил Барвенково, за исключением северо-западной части города, находящейся на противоположном берегу реки Сухой Торец. Встретив здесь отпор частей 341-й дивизии, гитлеровцы стали продвигаться на восток вдоль реки. 34-я кавдивизия полковника Алексея Николаевича Инаури начала отход к северу и к исходу дня вместе с подразделениями 106-й дивизии заняла оборону по рубежу Ильичевка, Краснозоревка, Григоровка, преградив немецким войскам путь на Изюм.
На левом фланге 9-й армии танковые части врага к 14 часам вышли в район Долгенькая, Голая Долина. Группы немецких танков и пехоты, посаженной на броню и автомашины, стали распространяться в западном и восточном направлениях, охватывая части 5-го кавкорпуса генерал-майора И. А. Плиева в районе Ильичевка, Курулька, Дубровка. Они стремились выйти к переправам через Северский Донец у Богородичного и Банновского, но эти намерения гитлеровцам не удались. Части 5-го кавалерийского корпуса по собственной инициативе двинулись в бой и дерзкими контратаками приостановили не-мецко-фашистские войска, наносившие удар из района Долгенькой. Настойчивое стремление врага прорваться к переправам через Северский Донец в названных районах сорвали части 333-й и 51-й стрелковых дивизий.
