Несмотря на то, что в полосу наступающих армий обоих фронтов было выдвинуто 72 % стрелковых дивизий, 90 % артиллерии и все танковые соединения [178] , а каждой из дивизий первого эшелона нарезаны нормальные участки для прорыва (от 4,5 км – в 13-й А, от 6 км – в 40-й А), по мнению бывшего начальника штаба Воронежского фронта генерал-лейтенанта М.И. Казакова, «с самого начала операции боевые действия приобрели напряжённый характер» [179] . Особенно тяжёлыми оказались первые пять суток. С целью ввода противника в заблуждение армии, участвовавшие в операции, должны были перейти в наступление разновремённо: 40-я А – 24 января, через сутки – 60-я А, а 13-я и 38-я А – 26 января. К.С. Москаленко в первый эшелон вывел четыре стрелковые дивизии и одну бригаду. В центре боевого порядка (направление главного удара) предстояло действовать 309-й сд – генерал-майора М.И. Меньшикова, слева от неё 107-й сд – полковника П.М. Бежко, а справа 25-й гв. сд генерал-майора П.М. Шафаревича, далее за ней 183-й сд генерал-майора А.С. Костицына и 129-й сбр – полковника И.И. Ладыгина. В полосе первых двух соединений, которым предстояло создавать внешний фронт окружения, должен был наносить удар 4-й тк генерал-майора А.Г. Кравченко. Он получил очень важную задачу: после прорыва обороны пехотой стремительным рывком во взаимодействии с 25-й гв. сд овладеть крупным узлом дорог – станцией Горшечное. Предполагалось, что от решительного удара крупного подвижного соединения оборона противника рухнет. В результате, во-первых, будут созданы условия для быстрого продвижения главных сил 40-й А к г. Касторное на соединение с 13-й А, во-вторых, это ускорит создание внутреннего фронта окружения частями Костицына и Ладыгина, которые, с целью не допустить отхода неприятеля из планируемого «мешка», заранее были усилены мощными средствами соответственно 16-й истребительной и 192-й танковой бригад. Во втором эшелоне находились 305-я и 340-я сд, а также три лыжных бригады – 4-я, 6-я и 8-я, которые со второго дня операции должны были наступать на город Старый Оскол [180] .

В первый день операции командование 40-й А решило нанести удар сразу на всём 50-км участке Семидесятское-Городище, намеченном для наступления. Рассвет 24 января её войска, выделенные для операции, встретили на исходных позициях, но с утра погода резко испортилась, стрелка термометра упала до -20°. «Поднялась метель, дороги занесло, – вспоминал П.М. Шафаренко. – Артиллерийская подготовка несколько раз откладывалась, и всё-таки в 12.30 её провели при плохой видимости и, конечно, с малой эффективностью. Это мы поняли, как только пехота и танки перешли в атаку. Гитлеровцы открыли по наступающим сильный ответный огонь и сопротивлялись ожесточённо» [181] .

Бои приняли затяжной характер. Обороняясь, враг на отдельных участках переходил в контратаки. Ситуация в полосе армии начала с трудом меняться лишь после ввода в бой 4-го тк [182] . Из-за обильно выпавшего снега комкор А.Г. Кравченко был вынужден изменить первоначальный план действий. Танковые бригады сдвинулись к дорогам в полосе 25-й гв. сд, что позволило пехоте более активно продвинуться вперёд. Несмотря на то, что глубокий снежный покров лишил танкистов манёвра, вынуждал двигаться лишь по дорогам и атаковать в лоб опорные пункты в сёлах, за первые два часа боя корпус пробил оборону на глубину 6–8 км и к 15.00 достиг р-на Лебяжье. А с наступлением сумерек совместно с 73-й гв. сп майора А.С. Белова овладел населёнными пунктами Ново- и Старо-Меловое, т. е. продвинулся на глубину до 16 км. Тем не менее это оказалось более чем в два раза меньше запланированного. Остальные же дивизии топтались на месте. Особенно упорно сопротивлялся неприятель перед 183-й сд. В селе Синие Липяги 196-й пехотный полк 57-й пд создал хорошо укрепленный опорный пункт, овладеть которым дивизии с ходу не удалось, и продвижение её частей здесь надолго застопорилось. Таким образом в первый день операции 40-я А не смогла выполнить поставленную задачу. Причинами этого, кроме неблагоприятных погодных условий и упорного сопротивления врага, были слабо организованная артиллерийская поддержка атак, а также плохое взаимодействие пехоты с танками.

Командование ГА «Б» правильно определило намерение советской стороны и свои возможности. Считая, что окружение 2-й А – дело нескольких дней, уже во второй половине 24 января командующий группой генерал-полковник [183] М. Вейхс начал отводить из Воронежа за р. Дон дивизии 7-й ак. Вечером разведка 60-й А, оборонявшей город, обнаружила, что немцы спешно отходят, оставив на прежних позициях арьергард до полутора полков. Проявив инициативу, командарм И.Д. Черняховский отдал приказ перейти к преследованию неприятеля и затем доложил об этом Ф.И. Голикову, который поддержал его решение. К рассвету 25 января Воронеж был полностью очищен от оккупантов.

Это утро выдалось погожим, и командование Воронежским фронтом смогло начать артподготовку по плану. Одновременно в небо были подняты части 2-й и 15-й ВА. После огневого налёта ударные группировки 40-й А двинулись вперёд. 81-й гв. сп майора П.К. Казакевича 25-й гв. сд и приданная дивизии 96-я отбр генерал-майора В.Г. Лебедева, сломив сопротивление немцев, в первой половине дня овладели сёлами Болото и Нижние Борки и открыли путь на Горшечное, чем не замедлил воспользоваться А.Г. Кравченко. Решительным рывком его танкисты в сопровождении батальонов Казакевича смяли вражеские заслоны и, ворвавшись на станцию, полностью очистили её от оккупантов.

Однако этот успех не смог кардинально повлиять на оперативную обстановку по всей полосе 40-й А. Хотя несмотря на тяжелейшие условия стрелковые дивизии за день продвинулись на 10–18 км через главную полосу обороны врага, немцы и их союзники продолжали упорно сражаться за каждое село и дом. Враг использовал любую возможность, чтобы остановить наше наступление. Так, например, 183-я сд продолжала тяжёлые бои в районе Синих Липяг, поэтому не смогла прикрыть левый фланг быстро продвигавшейся 25-й гв. сд. В результате на рассвете 25 января её 78-й гв. сп, захвативший сёла Берёзов и Петровка, был контратакован неприятелем во фланг и вновь оставил их.

Не удалось развить успех и 4-му тк. Он исчерпал все запасы горючего, а высланные цистерны застряли в снегу. Расчисткой дорог были заняты не только войска, но и местное население. А с наступлением сумерек для переброски горючего была привлечена авиация. Экипажи лёгких бомбардировщиков По-2 по несколько раз за ночь, приземлялись на расчищенные дороги, доставляя бочки с ГСМ [184] . Однако, чтобы удовлетворить минимальные потребности корпуса, требовалось удвоить поставляемый объём горючего, но такой возможности не было. Из-за этого удобный момент для рывка к Касторному был упущен, и танкисты на несколько суток застряли в Горшечном.

Тяжело развивалось и начавшееся в этот день наступление 60-й А из р-на Яблочное в направлении Нижняя Ведуга. В ходе артподготовки полностью подавить огневые точки не удалось, поэтому противник встретил атакующих плотным пулемётным и артогнём. В течение дня боевые действия в основном велись за опорные пункты на переднем крае вражеской обороны. Немцы оборонялись ожесточенно. Во второй половине дня часть сёл (Перерывный, Парнишный, Кочатовка) была освобождена, а за Хмелевой Лес и Семидесятное завязались тяжёлые бои. К вечеру на всем фронте армия продвинулась вперёд лишь на 2–3 км.