В то время как войска Юго-Западного фронта обходили Донбасс с северо-востока и с севера, войска Южного фронта наносили удары по южной части донбасской группировки противника.

К началу операции соединения фронта в непрерывных боях в трудных зимних условиях прошли путь от Волги до нижнего течения Дона. В конце января и в первых числах февраля они вышли на подступы к Донбассу — на рубеж нижнее течение Северского Донца — Новобатайск (25 км южнее Батайска). Только 5 февраля войска Южного фронта включились в Донбасскую операцию.

Положение их к этому времени было следующим. На правом крыле фронта действовала 5-я ударная армия. Во второй половине января она вышла на левый берег Северского Донца и временно перешла здесь к обороне. Левее ее вела наступательные действия на подступах к Ростову и Новочеркасску 2-я гвардейская армия. В центре фронта наступала 51-я армия, а левее ее подходила к Батайску 28-я армия. С 25 января 1943 года в состав Южного фронта из Северо-Кавказского фронта были переданы 44-я армия и конно-механизированная группа, которые в первых числах февраля приближались к Азову. С воздуха войска фронта поддерживались 8-й воздушной армией.

Перед фронтом действовали соединения 4-й танковой армии из группы армий «Дон». В ее составе на 1 февраля 1943 года имелось 10 дивизий, из них 4 танковые, 2 моторизованные и 4 пехотные. Противник отходил за Дон, ведя сдерживающие арьергардные бои. На правом берегу Дона он решил наспех организованной обороной задержать наступление наших войск и тем самым обеспечить отход главных своих сил за Миус и в глубь Донбасса.

Командующий Южным фронтом генерал-лейтенант Р. Я. Малиновский, в соответствии с общим замыслом Донбасской наступательной операции, решил сломить сопротивление противника, освободить Ростов, Новочеркасск, Шахты и развивать наступление в западном направлении вдоль побережья Азовского моря. Главный удар наносился на правом крыле фронта силами 5-й ударной и 2-й гвардейской армий. Наступление развернулось одновременно на фронте шириной до 180 км. Оперативное построение войск фронта было в один эшелон, в резерве командующего фронтом находился 4-й гвардейский механизированный корпус.

5 февраля командующий 5-й ударной армией генерал В. Д. Цветаев [73] получил приказ подготовить войска армии к наступлению. Перед ними была поставлена задача: прочно удерживая занимаемые позиции на правом фланге, с утра 7 февраля нанести удар на участке шириной 9 км в общем направлении на Шахты и к исходу 10 февраля выйти на рубеж реки Керчик (35–40 км западнее Северского Донца). Соединениям армии предстояло форсировать в нижнем течении Северский Донец и преодолеть заранее подготовленную оборону врага на правом берегу реки. Перед армией в первой линии оборонялись части 62, 336 и 384-й пехотных дивизий.

В составе армии было всего четыре стрелковые дивизии и один кавалерийский корпус. Это требовало от командования искусного маневра имевшимися силами, чтобы создать достаточно сильную группировку на направлении главного удара. С утра 7 февраля соединения армии после 30-минутной артиллерийской подготовки перешли в наступление. В течение всего дня они вели упорные бои, доходившие до рукопашных схваток. Части только одной 40-й гвардейской стрелковой дивизии отбили шесть контратак. Наследующий день армия продолжала вести наступательные действия и, форсировав Северский Донец, медленно продвигалась вперед.

9 февраля немецко-фашистское командование начало отводить свои войска с нижнего течения Северского Донца и Дона за реку Миус. Одновременно оно производило перегруппировку танковых и моторизованных дивизий из района Ростова в район Красноармейска, готовясь нанести ответный удар по соединениям правого крыла Юго-Западного фронта. Войска Южного фронта перешли к преследованию отходящего противника. Перед ними была поставлена задача: смелыми и дерзкими действиями передовых отрядов выходить на пути его отхода, не давать ему возможности занимать тактически выгодные рубежи, уничтожать врага по частям.

Однако в 5-й ударной армии не было достаточного количества транспортных средств, и поэтому подвижные передовые отряды здесь не создавались. Больше того, к исходу 9 февраля войска испытывали недостаток в горючем, в результате чего артиллерия на механической тяге стала отставать. Не хватало и боеприпасов. Обеспеченность ими к этому времени в большинстве дивизий составляла всего 0,7 боевого комплекта на все единицы вооружения.

К исходу 11 февраля армия освободила десятки населенных пунктов и своими передовыми частями вышла на подступы к городу Шахты. Здесь, на рубеже реки Кадамовки враг усилил сопротивление. Командующий армией решил обойти Шахты с севера и юга, окружить и уничтожить оборонявшуюся здесь группировку противника, освободить город. Для этого 3-му гвардейскому кавалерийскому корпусу была поставлена задача наступать с севера в направлении на Новошахтинск, 315-й стрелковой дивизии предстояло блокировать город с севера и северо-запада, части 258-й стрелковой дивизии наносили удар с востока, а 40-я гвардейская стрелковая дивизия должна была блокировать Шахты с юга и юго-запада. 4-я гвардейская стрелковая дивизия, обеспечившая левый фланг армии, получила задачу не допустить контратак противника с юга.

Рано утром 12 февраля войска армии перешли в наступление. Части 315-й стрелковой дивизии, сломив сопротивление противника, прорвались к северной окраине Шахт. В это же время 40-я гвардейская стрелковая дивизия приближалась к южной и юго-западной окраинам города. Первыми в Шахты вошли части 258-й стрелковой дивизии, наступавшие с востока.

В юго-западной части города завязала бои 40-я гвардейская стрелковая дивизия. Немецкие части попытались совершить прорыв тут, но после того, как получили серьезный отпор, отошли к северной и северо-западной окраинам города. В этом направлении должны были наступать части 315-й стрелковой дивизии, однако из-за несогласованности действий они не успели подойти сюда одновременно с соседями. По этому коридору немцы и смогли организованно отступить.