2-й и 4-й гв. мехкорпуса ввести в первый день операции при выходе пехоты на линию Степановка, Калиновка с задачей иметь их в районе Стан, Караванная (юж. Сталино), Старо-Бешево не позднее утра седьмого дня операции.

С выходом наступающих армий на р. Крынка ввести 4 [гв.] кк с задачей — действуя в юго-западном направлении, к утру седьмого дня операции выйти в район Стар[ая] Игнатьевка, Телеманово, откуда во взаимодействии с 1 гв. кк ЮЗФ отрезать пути отхода противнику на запад и обеспечить ход операции с юго-запада.

4. Учитывая слабый состав сил Южного фронта, операцию здесь начать через двое суток после начала операции ЮЗФ, т. е. с утра 16 августа, хотя фронт может быть готов к действиям к вечеру 13 августа.

В этом случае бомбардировочную и штурмовую авиацию Южного фронта 14 и 15 августа использую в интересах Юго-Западного фронта».

10 августа представленный А. М. Василевским план был утвержден директивой Ставки ВГК № 30161. Однако в связи с успехами Воронежского и Степного фронтов под Харьковом наступление Юго-Западного фронта приобретало новый смысл, и по приказу Верховного А. М. Василевский отбыл помогать Р. Я. Малиновскому. 11 августа Василевский провел последнее совещание в штабе Южного фронта. На совещании анализировали характер обороны противника; особенности реки Миус, которую предстояло форсировать; степень ожидаемого сопротивления противника; состав и дислокацию немецких резервов. Уже поздним вечером 11 августа А. М. Василевский был на КП Юго-Западного фронта. Все подготовительные мероприятия в период 12–17 августа были проведены штабом Южного фронта самостоятельно.

По разработанному А. М. Василевским и детализированному штабом Ф. И. Толбухина плану прорыв фронта осуществлялся силами 5-й ударной, 2-й гвардейской и 28-й армий на фронте Дмитриевка, Куйбышево, Петрополье протяжением 25 км. Удачный опыт построения заслона от контрударов с севера в июльской операции было решено повторить в августе. Обеспечение ударной группировки возлагалось на 5-ю ударную армию, которая имела задачу наступать в северо-западном направлении, выйти и закрепиться на рубеже Степановка, Амвросиевка, Кутейниково. Развитие удара в западном направлении, на Успенскую и Каракубстрой, возлагалось на 2-ю гвардейскую армию. Успешные действия этой армии должны были обеспечить благоприятные условия для выполнения 28-й армией задачи по окружению и уничтожению противника в районе Таганрога. В свою очередь 28-я армия прорывала фронт в полосе шириной 2,5 км в районе Петрополья. Соединения этой армии ударом в направлении Анастасиевка — Федоровка должны были «смотать» боевые порядки противника перед фронтом левофланговой 44-й армии. Далее предполагалось силами 28-й армии во взаимодействии с 4-м гвардейским кавалерийским корпусом завершить окружение противника в районе Таганрога. Оборонявшиеся на флангах прорыва 51-я и 44-я армии имели задачу активными действиями с ограниченными целями сковывать противника перед своим фронтом.

Эшелон развития успеха Южного фронта составляли 4-й гвардейский Кубанский казачий кавалерийский корпус Н. Я. Кириченко и 4-й гвардейский механизированный корпус. 4-й гв. кавалерийский корпус планировалось ввести в рейд в ночь на четвертый день операции из района Колпаковка, Лисичий, Успенская на Екатериновку и Тельмюново с задачей отрезать пути отхода противника на запад и воспрепятствовать ему занять оборону по р. Сухой Еланчик. В июле 1943 г. 4-й гв. кавалерийский корпус находился в резерве и к операции не привлекался. 4-й гвардейский механизированный корпус, находившийся в подчинении штаба фронта, предполагалось ввести в прорыв на направлении главного удара 5-й ударной армии. Корпус должен был быстрым выдвижением в направлении Колпаковки к исходу первого дня операции овладеть районом Надежного, Колпаковки и Ямщицкого и не допустить организации противником обороны на р. Крынке. В дальнейшем части корпуса должны были развивать успех в направлении Ольгинский, Каракубстрой. С выходом в район Ольгинского мехкорпус смещался в полосу 2-й гв. армии и переходил в подчинение ее командующего.

Помимо отказа от «архитектурных излишеств» в лице разнесения участков прорыва и сковывающего удара план августовского наступления утратил независимость в масштабе фронта. В июле Южный фронт в первую очередь пытался решить локальную задачу разгрома Таганрогской группировки противника. Новое наступление Южного фронта по своему замыслу уже было частью общего наступления Красной армии в южном секторе советско-германского фронта. Поэтому планировалось в первую очередь развивать удары в глубину, а не разворачиваться на юг с целью выхода на коммуникации обороняющегося на Миусе противника. Войска Южного фронта должны были ударом на Сталино с юго-востока во взаимодействии с войсками левого крыла Юго-Западного фронта уничтожить группировку противника в районе Артёмовск, Красный Луч, Горловка.

Оперативное построение и задачи армий Южного фронта. К 17 августа на правом крыле Южного фронта, в полосе от Лопасскино до Верх. Нагольчик шириной 65 км, занимала оборону 51-я армия. Армия имела в своем составе три стрелковые дивизии, два укрепленных района и одну танковую бригаду. Артиллерия армии насчитывала 330 орудий и 303 миномета.

Левее 51-й армии занимала рубеж Верх. Нагольчик, Дмитриевка, Куйбышево общим протяжением 36 км 5-я ударная армия. В состав 5-й ударной армии входили девять стрелковых дивизий, одна танковая и одна инженерная бригада. Всего в армии имелось 102 танка (81 в строю и 21 в ремонте), 532 миномета и 762 орудия. Армия имела задачу: нанести главный удар на фронте южная окраина Дмитриевки, Куйбышевское в направлении Калиновка, Артёмовка, прорвать оборону и, уничтожив противостоящего противника, выйти на рубеж Степановка, Амвросиевка, Кутейниково, обеспечивая с севера ударную группировку фронта. Это уже была другая Степановка, западнее той, за которую шли жестокие бои в июле. Теперь ось наступления смещалась к югу, уходя от господствующих над местностью высот 277,9 и 213,9. Теперь армия В. Д. Цветаева должна была наступать по более ровной местности.

Главный удар наносился на участке шириной 10 км силами 31-го и 3-го гв. стрелковых корпусов. 31-й гв. стрелковый корпус сохранил прежний состав — 4, 34-я и 40-я гв. стрелковые дивизии. Средняя численность дивизии корпуса составляла 4600 человек — соединения не успели восстановиться после июльских боев. Управление 3-го гв. стрелкового корпуса в июле действовало в составе 51-й армии. В августовской операции ему подчинялись 50-я и 54-я гвардейские стрелковые дивизии из сковывающей группировки июльского наступления и 96-я гвардейская стрелковая дивизия из прежнего состава 5-й ударной армии. Две переброшенные из 51-й армии дивизии насчитывали 6364 и 6810 человек соответственно, 96-я гв. стрелковая дивизия насчитывала 5306 человек. На десятикилометровом фронте прорыва в первом эшелоне находились четыре стрелковые дивизии и во втором — две. Из общего количества имевшихся в армии орудий и минометов на направлении главного удара было выделено 440 орудий и 400 минометов, что составляло в среднем 84 единицы на 1 км фронта. Дивизиям первого эшелона были приданы 7-й и 60-й отдельные гвардейские танковые полки прорыва. С выходом пехоты 5-й ударной армии на рубеж Семёновский, Ново-Александровский, т. е. в первый день операции в прорыв вводился 4-й гв. механизированный корпус.