В 23.00 с рубежа Калиновка, Елизаветинский в прорыв был введен 4-й гвардейский механизированный корпус с задачей овладеть районом Колпаковка и не допустить занятия противником рубежа реки Крынки. Не встречая серьезного сопротивления, корпус к утру 19 августа выполнил свою задачу: вышел в район Артемовка, Надежный, Колпаковка и закрепился на нем.

В полосе 2-й гвардейской армии наступление развивалось менее успешно. Артиллерийская подготовка атаки существенных результатов не дала. Недостаточно изученная в подготовительный период система обороны противника подавлена не была. Армия в первый день наступления, ведя ожесточенные бои с противником, прочно удерживавшим командные высоты восточнее Ново-Бахмутского, колх. Густафельд, продвинулась на 1–2 км, незначительно вклинившись в передний край главной оборонительной полосы противника. Меньше пострадавшая в июльских боях 336-я пехотная дивизия XXIX армейского корпуса удержала первый удар на позициях между Петропольем и Берестовом. 28-я армия, успех которой главным образом зависел от действий правого соседа, оставалась к исходу первого дня на прежнем рубеже, так как была не в состоянии преодолеть организованную оборону противника одной стрелковой дивизией первого эшелона.

В первый день операции 8-я воздушная армия выполнила 919 самолето-вылетов, причем более 50 % из них — на атаку войск противника на поле боя. Следует отметить, что широко использовалось перенацеливание штурмовиков, уже находящихся в воздухе, авиационными представителями на командных пунктах наземных войск. Противодействие противника было достаточно слабым — за день было отмечено лишь 350 самолето-пролетов. Собственные потери составили 12 самолетов (3 истребителя, 8 штурмовиков и 1 дневной бомбардировщик).

Как только определилось направление главного удара советских войск, командование 6-й армии начало ведение оборонительного сражения согласно принятым в немецкой армии принципам. Подвижных соединений на тот момент в распоряжении Холлидта не было: 18 августа ему была только обещана 13-я танковая дивизия из Крыма. Точно так же, как в июле, начался сбор пехотных боевых групп. Буквально неделю назад вернувшаяся на позиции у Таганрога боевая группа Рекнагеля была вновь вызвана в район Калиновки. В группу Рекнагеля вошли 70-й гренадерский полк 111-й пехотной дивизии, 55-й гренадерский полк 17-й пехотной дивизии и пять батальонов «россыпью» из состава 17, 111-й пехотных дивизий и 15-й авиаполевой дивизии. Рекнагелю была также придана почти вся артиллерия 111-й пехотной дивизии. Против северного фланга советского вклинения началось сосредоточение группы Пикера из соединений IV армейского корпуса. Приказ Холлидта на сбор и отправку боевой группы поступил в 18.15 берлинского времени 18 августа. Местом сосредоточения был назначен район в 20 км северо-западнее Куйбышева. Ядром группы Пикера стал полк 3-й горно-егерской дивизии, усиленный артиллерией собственно 3-й горно-егерской дивизии и артиллерией 304-й и 335-й пехотных дивизий. Также группе Пикера была придана рота «Штурмгешюцев» (5 машин). Штаб группы Пикера составили части штаба 3-й горно-егерской дивизии. Тем самым боевой группе масштаба усиленного полка было дано на уровень большее звено управления. Поскольку 3-я горно-егерская дивизия была немоторизована, переброска осуществлялась по железной дороге. Первый поезд должен был отправиться из Ворошиловска в 20.00 18 августа. Опираясь на опыт июльских боев, Холлидт также собрал артиллерию армейского подчинения на западных скатах высоты 277,9 (курган Саур-Могильский). Это были 10-см пушки К-18 из пушечного дивизиона II/52.

К вечеру 19 августа 5-я ударная армия овладела плацдармом на западном берегу р. Миус, глубиной до 22 км. Более того, был захвачен плацдарм на р. Крынке и были заняты Криничка и Артемовка. Здесь наступающим советским частям противостояли только строители тыловой «позиции Висла». Передовые части 5-й ударной армии оказались в непосредственной близости от основной линии снабжения XXIX армейского корпуса — железной дороги Сталино-Амвросиевка-Успенское. Однако это был еще не прорыв, а укол на большую глубину. Наступление войск 5-й ударной армии производилось на очень узком участке фронта, достигавшем по ширине только 8 км. Это было вызвано тем, что 2-я гвардейская армия, встретившая упорное сопротивление немцев, на второй день операции смогла продвинуться лишь на правом фланге, овладев опорным пунктом Ново-Бахмутский и высотами восточнее колхоза Густафельд. Потери 2-го гв. механизированного корпуса 2-й гв. армии за два дня боев были незначительными: к 24.00 число боеготовых танков Т-34 просело до 79 при 26 Т-34 в ремонте, боеготовых Т-70 было 34 единицы при 4 в ремонте. На второй день наступления некоторый успех обозначился на участке 28-й армии, овладевшей сильным опорным пунктом противника — Петрополье.

За день 19 августа авиация 8-й воздушной армии 273 самолетами (125 штурмовиками, 121 истребителем, 27 бомбардировщиками) выполнила 587 самолето-вылетов. Особенностью действий советской авиации на второй день операции стала борьба за воздух силами истребителей. Количество боевых вылетов штурмовиков и дневных бомбардировщиков сократилось до 223 и 31 соответственно, а из 333 самолето-вылетов истребителей только 82 было потрачено на сопровождение своих ударных самолетов. Остальные выполнялись с целью выбить авиацию противника. Собственные потери 8-й воздушной армии за 19 августа составили 14 самолетов (6 истребителей и 8 штурмовиков). Потери войск Южного фронта за 19 августа составили 1041 человек убитыми, 4299 ранеными и 4 пропавшими без вести.

Прекрасно осознавая трудности противника с развитием узкого вклинения в прорыв, командование 6-й армии построило ведение оборонительной операции на контрударах. Группы Рекнагеля и Пикера должны были нанести удары в основание вбитого в немецкую оборону клина по сходящимся направлениям. Одновременно немецким командованием были предприняты меры к тому, чтобы перебросить к месту прорыва оперативные резервы из состава 17-й армии в Крыму и других участков фронта. В переброске находились 13-я танковая дивизия из Крыма, 9-я танковая и 258-я пехотная дивизии из группы армий «Центр».

В свою очередь командование Южного фронта сосредоточилось на расширении прорыва. В ночь на 20 августа 2-й гв. механизированный корпус сосредоточился в районе Елизаветинский с задачей нанести удар на юго-запад, в направлении на Успенскую, и тем самым обеспечить продвижение пехоты 2-й гв. армии, а также усилить подвижную группу фронта для выполнения поставленной задачи — выход на р. Кальмиус. Совместно со 2-м гв. механизированным корпусом действовали части 3-го гвардейского стрелкового корпуса 5-й ударной армии. С воздуха атаки на Успенскую поддерживались 7-й штурмовой авиадивизией.

В первой половине дня 20 августа войска ударной группировки, продолжая наступление, продвинулись на стыке 5-й ударной и 2-й гвардейской армий на 2–4 км и овладели опорными пунктами Ново-Александровский и колхозом «Бишлеровка». Это продвижение вперед дорого стоило 2-му гв. механизированному корпусу. К концу дня в строю оставалось только 29 Т-34, 24 Т-70 и 4 СУ-152. Фактически корпус утратил свои ударные возможности.