Тем временем ослабла поддержка с воздуха со стороны 8-й воздушной армии, испытывавшей острую нехватку горючего. 20 июля 228 самолетов совершили 332 самолето-вылета, потеряв 7 машин. 21 июля 322 самолета совершили 550 самолето-вылетов, что стоило потери 11 машин. Больше до конца сражения на Миусе советская авиация ни разу не преодолела планку в 500 вылетов.

22 июля 1-й гвардейский стрелковый корпус должен был сменить 2-й гвардейский механизированный и 13-й гвардейский стрелковый корпуса в районе Саур-Могил ьский, Луганский. Но выполнить это не удалось.

22 июля штаб немецкого XXIVтанкового корпуса принял командование 16-й моторизованной и 23-й танковыми дивизиями, а также рядом боевых групп, переброшенных для отражения советского наступления с неатакованных участков фронта 6-й немецкой армии.

К тому времени в советском 2-м гвардейском механизированном корпусе в строю осталось только 85 из 217 танков и САУ. После длительной, но малоэффективной артиллерийской и авиационной подготовки он продолжил атаки в сторону реки Крынки, ведя бой с 23-й танковой дивизией. Советские танки были прикрыты поставленной с воздуха дымовой завесой. 3-я гвардейская стрелковая дивизия не смогла захватить господствующий курган Саур-Могила. Однако 2-й гвардейский мехкорпус все же сумел осуществить глубокий прорыв. А вот 4-й гвардейский механизированный корпус действовал неудачно. Он только к вечеру 22 июля достиг северо-западной окраины Калиновки, где был встречен огнем противотанковых, зенитных и штурмовых орудий. Корпус безвозвратно потерял 23 Т-34,4 Т-70 и 15 автомашин. Еще 21 Т-34,5 Т-70 и 21 автомобиль были повреждены. Людские потери 4-го гвардейского корпуса за 21–22 июля составили 317 убитых и 1320 раненых. Неудача корпуса была обусловлена тем, что немцам удалось отсечь советскую пехоту от танков.

Танки же попали на заранее пристрелянный немецкой артиллерией участок и понесли большие потери.

Более успешно действовала советская пехота. К исходу 22 июля дивизии 13-го гвардейского стрелкового корпуса захватили Семеновский, Калиновку и Елизаветинский. При этом 87-я гвардейская стрелковая дивизия потеряла 102 убитыми и 79 ранеными.

Советская авиация 22 июля ввела в бой 230 самолетов, совершивших 420 боевых вылетов. При этом было потеряно 22 машины.

Успех немецкой обороны против Миусского плацдарма определялся тем, что им удалось стянуть к месту прорыва значительные силы артиллерии, в том числе и зенитной, с не-атакованных участков фронта 6-й армии, а также активным использованием авиации против советской мотопехоты и танков. Поэтому 2-я гвардейская армия генерала Я. Г. Крейзера и 5-я ударная армия генерала В.Д. Цветаева так и не смогли реализовать свое почти пятикратное превосходство в численности пехоты. Что же касается 28-й армии генерала В. Ф. Герасименко, то ее наступление фактически остановилось.

23 июля 2-я гвардейская армия в последний раз попыталась прорвать оборону противника с участием своих механизированных корпусов. 2-й гвардейский мехкорпус, выставив заслон против деревни Криничка силами 5-й гвардейской механизированной бригады и артиллерии, остальными бригадами попытался выйти к реке Крынка, но был остановлен огнем артиллерии и контратаками. 33-я гвардейская стрелковая дивизия 1-го гвардейского стрелкового корпуса столь же безуспешно атаковала Криничку. Столь же безуспешным было наступление 4-го гвардейского механизированного корпуса. К вечеру он смог занять только Семеновское, безвозвратно потеряв 28 Т-34 и 11 Т-70. Еще 31 Т-34 и 16 Т-70 были подбиты. Из строя вышло 90 автомашин. Корпус потерял 442 убитыми и 1040 ранеными.

Однако силы и боеприпасы обороняющихся тоже были на исходе. 23 июля Холлидт потребовал от Манштейна срочных подкреплений и присылки снарядов. Было решено направить ему две эсэсовские танковые дивизии для организации мощного контрудара.

К тому времени наступательный порыв 2-й гвардейской армии был исчерпан. Оба ее основательно потрепанных механизированных корпуса пришлось вывести во второй эшелон. На передовой остались только 6-я гвардейская механизированная бригада, 36-я танковая бригада и 1543-й тяжелый самоходно-артиллерийский полк. 24 июля советские войска на плацдарме перешли к обороне.

2-й гвардейский механизированный корпус генерала К. В. Свиридова понес большие потери. 71 Т-34 был потерян безвозвратно, а 52 — повреждены. В строю осталось только 13 «тридцатьчетверок». Безвозвратно было потеряно также 21 Т-70, а 19 были повреждены, так что в строю осталось лишь 28 танков этого типа. Из 12 Су-152 одна самоходка была потеряна безвозвратно, а 7 повреждены. Зато уцелел единственный КВ.

В 6-й гвардейской механизированной бригаде из 3286 человек личного состава осталось в строю 2020. А всего корпус к тому времени потерял 5343 человека из 13 189, числившихся в нем первоначально.

Не лучше было и состояние 4-го гвардейского механизированного корпуса генерала Т.И. Танасчишина. До 24 июля он безвозвратно потерял 59 Т-34 и 19 Т-70. Еще 39 Т-34 и 11 Т-70 находились в ремонте.

Немецкие танковые войска тоже несли потери. Если в 23-й танковой дивизии в строю было 40 танков, включая 13 модернизированных Т-4 с длинноствольной 75-мм пушкой, то 23 июля число боеготовых машин уменьшилось до 21. Однако 18 из них теперь составляли модернизированные Т-4, значительная часть которых вернулась из ремонта. Зато в 16-й моторизованнойдивизиис21 по 23 июля число боеготовых танков возросло с 4 до 12. В период с 17 по 29 июля 16-я моторизованная и 23-я танковая дивизии потеряли убитыми 464 человека, пропавшими без вести — 255 человек, а также 2582 раненых, а всего 3301 человек. Вся 6-я немецкая армия за этот период понесла общие потери в 15 486 человек, в том числе 2359 убитыми, 2001 пропавшими без вести и 11 126 ранеными.

25 июля Толбухин приказал 2-й гвардейской армии на следующий день возобновить наступление с целью занятия Кринички и Алексеевки. Наступление 1-го и 13-го гвардейских стрелковых корпусов, усиленных артиллерией и двумя полками тяжелых танков KB, 26 июля началось с опозданием на два с половиной часа против планового срока, только в 17.30. Оно свелось лишь к незначительному продвижению вперед. В последующие два дня советские атаки также окончились безрезультатно. В этих боях был захвачен пленный из состава разведбата 16-й моторизованной дивизии, который сообщил, что его дивизию должны сменить две дивизии СС. Были получены и другие сведения о переброске на Миус дивизий «Райх» и «Тотенкопф». Фронтовая разведка предположила, что следует ожидать переброски против Южного фронта также и лейбштандарта, не зная, что как раз в эти дни он перебрасывался в Италию. Место лейбштандарта во II танковом корпусе СС заняла 3-я танковая дивизия вермахта, также изъятая из состава ударной группировки «Цитадели». 26 и 27 июля она сосредоточилась в районе поселка Красная Звезда. «Тотенкопф» занял позиции в Орджоникидзе, а «Райх» — в Макеевке. 29 июля в «Райхе» числилось 85 боеготовых танков, включая 6 «тигров», 34 модернизированных Т-4 и 6 трофейных «тридцатьчетверок». «Тотенкопф» имел в строю 89 танков, включая 9 «тигров» и 58 модернизированных Т-4. 3-я танковая дивизия имела готовыми к бою только 37 машин, из которых самыми сильными были 11 модернизированных Т-4. В 16-й моторизованной дивизии осталось в строю только 13 танков, включая 4 модернизированных Т-4. У 23-й танковой дивизии было 34 боеготовых танка, включая 20 модернизированных Т-4. Вероятно, в распоряжении танкового корпуса СС было не менее 100 штурмовых орудий.