В соответствии с указаниями И. В. Сталина Военный совет Юго-Западного направления разработал и 10 апреля 1942 года представил в Ставку план операции по овладению районом Харькова и дальнейшему наступлению на Днепропетровск и Синельниково. Он состоял из двух этапов.

Первый этап операции предусматривал прорыв нашими войсками первых двух полос обороны, разгром тактических резервов противника и обеспечение ввода в прорыв подвижных групп. Общая глубина наступления — 20–30 километров, продолжительность этапа определялась в трос суток.

Второй этап намечался продолжительностью в трое-четверо суток продвижением наступающих войск на глубину в 24–35 километров. В ходе его предусматривалось разгромить оперативные резервы врага, выйти главными силами ударных группировок фронта непосредственно на подступы к городу, а подвижными войсками завершить окружение и в последующем разгром остатков харьковской группировки противника.

Этим планом на правое крыло войск Южного фронта возлагалась ответственная задача — прочно прикрыть от ударов с юга наступление Юго-Западного фронта на харьковском направлении.

Главный удар с барвенковского выступа собственно на Харьков наносила 6-я армия генерал-лейтенанта А. М. Городнянского. Армейская группа генерал-майора Л. В. Бобкина наносила удар на Красноград, обеспечивая действия 6-й армии с юго-запада. Из района Волчанска навстречу 6-й армии наносился удар соединениям из 28-й армии генерал-лейтенанта Д. И. Рябышева и частью сил соседних 21-й и 38-й армий. Этой группе войск предстояло наступать на Харьков с севера и северо-запада.

Ослабленный в предыдущих боях Южный фронт — командующий генерал-лейтенант Р. Я. Малиновский, член Военного совета дивизионный комиссар И. И. Ларин, начальник штаба генерал-лейтенант А. И. Антонов — активных задач не получил. 57-я армия генерал-лейтенанта К. П. Подласа и 9-я армия генерал-майора Ф. М. Харитонова, входившие в состав Южного фронта, должны были организовать оборону южного фаса барвенковского плацдарма, чтобы обеспечить с юга ударную группировку Юго-Западного фронта. К операции привлекался и Брянский фронт — командующий генерал-лейтенант Ф. И. Голиков, член Военного совета корпусной комиссар И. З. Сусайков, начальник штаба генерал-майор М. И. Казаков, который, по замыслу Ставки, должен был содействовать Юго-Западному фронту в проведении харьковской операции ударами с севера.

Вообще с подчиненностью Брянского фронта еще много неясного. Распоряжением Ставки Брянский фронт вместе с отошедшей к нему 40-й армией Юго-Западного фронта был изъят из состава войск направления и с 1 апреля передан в непосредственное подчинение Ставки ВГК. Но по воспоминаниям ответственных руководителей фронта, планы, ставившиеся фронтовому объединению, в какой-то степени были повторением задач, разработанных в штабе ЮЗН в марте 1942 года.

20 апреля Брянский фронт получил директиву Ставки ВГК о подготовке частной наступательной операции на курско-льговском направлении. Конечная ее цель командованию Брянского фронта не сообщалась. Директивой предусматривалось нанесение двух самостоятельных ударов на изолированных друг от друга направлениях: один — 48-й армией в составе четырех стрелковых дивизий, восьми отдельных и четырех танковых бригад в общем направлении на Введенское; другой, более сильный, — в полосе 40-й армии силами шести стрелковых дивизий, трех отдельных стрелковых бригад, двух танковых бригад и 4-го танкового корпуса. Направление этого удара шло южнее Курска, а объектом действия 4-го танкового корпуса назначался город Льгов. Данная директива Ставки предусматривала активные действия меньшей части войск фронта. Большая же их часть должна была выполнять пассивные задачи — удерживать занимаемые позиции. Подобное решение Ставки командование Брянского фронта тогда объясняло тем, что она (Ставка) ожидала активных действий противника на орловско-тульском направлении и стремилась сохранить главные силы БФ для противодействия этому наступлению.

23 апреля командующий фронтом выехал в Москву для доклада плана наступления, разработанного в соответствии с директивой Ставки. По возвращении генерал Ф. И. Голиков передал в штаб фронта полученное указание: подготовить и провести наступательную операцию более широкого масштаба уже на орловском направлении. Брянский фронт получил задачу — нанести концентрические удары силами 61-й и 48-й армий в обход Орла с северо-запада и юго-запада. Частью своих сил им должны были содействовать 3-я и 13-я армии. Готовность войск фронта к наступлению была определена Ставкой сначала к 5 мая, а потом, к 10–12 мая, то есть одновременно с наступлением войск Юго-Западного фронта в районе Харькова.

Планирование операции в штабе Брянского фронта было закончено к 5 мая. Но начать ее в указанный срок командование (фронта) не могло, так как не были подвезены необходимые припасы и горючее. Генерал-лейтенант Голиков обратился к Ставке с просьбой перенести начало наступления на 16 мая. Дав на это согласие, Ставка, однако, не изменила срока наступления Юго-Западного фронта, которое началось 12 мая. Таким образом, противнику пришлось отражать удар фактически только одного фронта (Юго-Западного) на относительно узком участке, что обеспечивало ему широкие возможности маневра силами и средствами.

Перегруппировка и сосредоточение сил Юго-Западного направления определялись оперативной директивой главкома от 10 апреля 1942 года (ЦАМО РФ, ф. 229, оп. 161, д. 800, лл. 361–362), дополненной новой оперативной директивой от 28 апреля (ЦАМО РФ, ф. 251, оп. 646, д. 145, лл. 189–196). На Южном фронте оперативная директива была издана 6 апреля 1942 года.

Директива главкома ЮЗН и командующего Юго-Западным фронтом от 28.04 содержала уточненный план операции. Намерения и силы противника были определены более конкретно. Прорыв обороны врага намечался, как и раньше, на двух участках. Но северная ударная группировка, наступавшая в районе Волчанск, Большая Бабка, была расширена. В ее состав теперь входили не только вновь сформированная 28-я армия под командованием генерал-лейтенанта Д. И. Рябышева (в ходе подготовки к Харьковской операции из резерва Ставки была выдвинута 28-я армия в составе 301, 175, 162-й и 38-й стрелковых дивизий; командармом был назначен генерал-лейтенант Д. И. Рябышев, хорошо зарекомендовавший себя в ходе Барвенковско-Лозовской операции; командующим 57-й армией вместо него был назначен генерал-лейтенант К. П. Подлас. — Примеч. авт.) и часть сил 21-й армии, но и соединения 38-й армии.

В районе Верхний Бишкин, Мироновка должна была наступать южная ударная группировка. Она включала 6-ю армию генерал-лейтенанта А. М. Городянского и выделенную из ее состава армейскую группу. Последнюю, как уже упоминалось, возглавил генерал-майор Л. В. Бобкин, который командовал оперативной группой в мартовском наступлении.

Начало наступления войск Юго-Западного фронта согласно директиве командующего Юго-Западным направлением № 00275 от 28 апреля 1942 года было назначено на 4 мая, но затем, в связи с неподготовленностью войск, было перенесено на 12 мая.

Внезапности не было никакой. Уже на этапе планирования советское командование получило сведения о возможном наступлении противника. Авиа и войсковой разведкой отмечалось, что он накапливает силы и, возможно, с окончанием дождей предпримет попытку ликвидировать барвенковский выступ. Но это наступление ожидалось только со стороны Харькова и как серьезная опасность не воспринималось.