集团军防守地域上打开了突破口，并深深楔入苏军弧形战线，前出到西南方面军主要突击集团后方。
同时，德军‘南方’集团军群下属的第6集团军和在别尔哥罗德方向的德国军队开始从南北两翼对第28集团军突击集团实施反突击。
在德军开始反击的时候，西南方面军非但没有停下来应付德军发动的反突击，而是继续向哈尔科夫方向进攻，这就使西南方面军面临的情况更加复杂化了。
直到4月19日下午，铁木辛哥才命令西南方面军在巴尔文科沃突出部地域由进攻转入防御，但这一决心已为时过晚。4月23日，‘克莱斯特’装甲集群在巴拉克列亚以南与德军第6集团军会合，共同切断了苏军由巴尔文科沃突出部向北顿涅茨河对岸退却的道路。苏联参加进攻的军队共有20个步兵师、7个骑兵师和14个坦克旅的大部被德军合围。
铁木辛哥在德军包围圈形成后立即命令第38集团军从外面突击，而被包围的苏军则从包围圈里向外突击，以求达到为包围圈里的苏军解围的目的。
但是被包围的苏军突击方向和第38集团军的突击方向严重偏差，以致解救行动没有能够成功。最后在包围圈里的苏军只有分成小群穿越尚不严密的德军包围圈，渡到北顿涅茨河东岸。最后只有约2.2万人得以突围。其余均被德军歼灭。此战结束后苏军共有24万人被俘，2026门火炮和1249辆坦克被击毁或缴获。
这一战的结果振奋了自莫斯科战役结束后德军面临苏军反击节节后退所给予沉重打击的德军士气。
原德国驻莫斯科大使舒伦堡伯爵在向苏联外长莫洛托夫递交了最后通牒后很快就经土耳其回国了，但是他回国后由于希特勒知道这位老伯爵一直对苏联抱有诚挚的感情，所以在他向德国外交部述职后只给了他一个负责英国方面情报的闲职。不给他以接触苏联方面的机会。
此时在黑色乐队里经过几次讨论，决定将设立德国临时总统，这个职务由德国海军元帅雷德尔来出任。周天雷成为了海军代理司令。此外还提上来了一批官员。
雷德尔接见了原德国驻莫斯科大使舒伦堡伯爵，在接见中雷德尔要求他立即秘密和苏联的关键人物搭上线，然后在第三国他将作为德国的代表和苏联的代表谈判德苏停战的条件。在接见中雷德尔告诉他，只有德苏都在停战协议上签字，德国才会停止在苏联境内的行动，在谈判期间德国不能停止在苏联的行动。此时德国临时政府也指定了联系英国和美国的人员，要求
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