戰役序幕
1943年2月1日，被蘇軍包圍在斯大林格勒的第六集團軍主力，在其司令保盧斯陸軍元帥率領下向蘇軍投降;而前一天保盧斯剛被希特勒晉升爲元帥。二月二日，在斯大林格勒地區轟鳴了200多天的炮聲終於停止了。
取得了斯大林格勒勝利的蘇聯軍隊並沒有停止進攻，從高加索到頓河上游，從俄羅斯南部到烏克蘭，蘇軍都進行了激烈的反攻。
此時，在蘇德戰場南翼作戰的蘇軍，分別以瓦杜丁將軍指揮的西南方面軍和戈利科夫將軍的沃羅涅日方面軍，作爲主要的突擊部隊。西南方面軍從頓涅茨河下游發動進攻，一路撲向第聶伯河，力圖奪回頓巴斯工業區，並且切斷德軍在高加索和烏克蘭軍隊的聯繫。而沃羅涅日方面軍，則按照朱可夫元帥制定的“星”計劃，朝正西方向進攻。
二月八日，該方面軍所屬第六十集團軍攻佔了庫爾斯克，二月九日，又攻佔了別爾戈羅德。二月十六日，沃羅涅日方面軍以三個集團軍的兵力，擊敗了由德軍原山地步兵第一師師長蘭茨將軍指揮的 “蘭茨” 戰役集羣(包括黨衛隊裝甲軍相 “勞斯” 步兵軍)，攻佔烏克蘭工業重鎮哈爾科夫。由於哈爾科夫的失守，希特勒撤了蘭茨將軍的職，取而代之的是肯普夫將軍。對蘇軍來說，哈爾科夫不僅是蘇聯第六大城市和誕生過T—34坦克的重要工業基地，而且還是一個曾令他們蒙羞的傷心之地。就在九個月前的一九四二年五月，蘇軍西南方面軍向在哈爾科夫的德軍發動攻擊，結果卻撞上了實力強大的德軍“克萊斯特”集團軍集羣。蘇軍損失慘重，被寄予極大希望的蘇軍哈爾科夫進攻戰役卻變成了德意志軍隊的進攻戰役序曲。
對於在蘇德戰場作戰兩年，從摩托化軍軍長升到陸軍元帥的曼施坦因來說，所面臨的情況是從來沒有過的艱難：他指揮的南方集團軍羣的防線(由頓河集團軍羣組建)，在上面提到的兩個蘇軍方面軍的猛攻下支離破碎，整個戰區搖搖欲墜。就在蘇軍佔領哈爾科夫的同時，蘇軍已經逼近了曼施坦因的司令部——位於第聶伯河大河彎處的重鎮扎波羅熱。
希特勒爲哈爾科夫的失守向曼施坦因大發雷霆，他命令曼施坦因立刻收復哈爾科夫。可是曼施坦因拒絕了希特勒的計劃，提出了更爲大膽的方案;暫時不去理會哈爾科夫的沃羅涅日方面軍，而集中兵力吃掉冒迸的蘇軍西南方面軍(即城外正在逼近的蘇軍)。然後回過頭去，擊潰哈爾科夫方向自的蘇軍，並重新奪佔該域。
這個大膽的作戰方安，不管對希特勒還是蘇軍來說，都來得有些突然，最終希特勒同意了曼施坦因的計劃。二月十九日，希特勒向南方集團軍羣的部隊宣佈了反攻決定，並且宣稱，在這個離德軍邊界一千多公里的地方，將決定德軍現在和未來的命運(事實證明，希特勒的確很有戰略眼光)。因此，希特勒要求部下，在反攻戰鬥中要“勇敢、沉着、忠於取守”。
作戰計劃
二月二十一日，蘇軍西南方面軍佔領了曼施坦因的司令部扎波羅熱。雖然該地的失守，有使德意志軍隊整個戰線被割裂的危險。但曼施坦因成竹在胸;他的反擊作戰行動已經開始，而這支蘇軍蘇軍正好落入了他的圈套中。
作戰計劃：首先，德意志第4裝甲集團軍將以黨衛裝甲軍的兵力從克拉斯諾格勒進攻西南方面軍蘇軍第六集團軍右翼，然後以第四十八、五十七裝甲軍攻打巴浦諾格勒，切斷紅軍退路。同時，德意志第一集團軍以裝甲第四十集團軍和黨衛隊“維京師”、步兵第333師共四個師的兵力，襲擊西南方面軍快速兵團的波波夫集羣。進攻成功後，德軍第四裝甲集團軍將掉頭北上，和“肯普夫”戰役集羣一道重兵吃掉恰爾科夫西南地域的沃羅涅日面軍左翼集團，重新奪回哈爾科夫。
兵力分配
爲了增強兵力，德意志人不僅竭力的補充彈藥、物資，還從西線調來72個師作爲預備隊。其申第一六七師部屬在波爾塔瓦，第十五師部屬在第聶伯羅彼得羅夫斯克。按照命令，這兩個師必須在二月二十日至二十二日到達指定地點。
在哈爾科夫戰役中，作爲突擊團的德軍第四裝甲集團軍當時一共擁有3個軍：即國防軍第五十七、四十八裝甲軍和原屬“蘭茨”戰役集羣的黨衛軍裝甲軍。其中擁有黨衛隊“希特勒”師、“德軍”師、“骷髏”師的黨衛隊裝甲軍實力最爲強大。
儘管這三個師名義上是裝甲擲彈兵師，卻和裝甲師一樣編有坦克團，而且還擁有普通裝甲師所不敢奢望的“虎”式重型坦克連。在哈爾科夫反擊中，另一個擁有“虎”式重型坦克連的部隊是德意志國防軍“大日耳曼師”摩托化步兵師。
戰役發動
四三年二月十九日，德國的“虎”式重型坦克開始轉動沉重的裝甲炮塔，快速運轉的履帶，在冰雪覆蓋的大地上留下一道道深深的痕跡，在威力巨大的八十八毫米坦克炮指向的地方，將是一場惡戰。這天，德軍黨衛隊裝甲軍的“德軍”裝甲步兵師和“骷髏”裝甲步兵師，對蘇軍西南方面軍第六集團軍薄弱的側翼發動了出其不意的猛烈打擊。德國空軍第四航空隊的俯衝轟炸機，對缺乏空中支援的蘇軍陣地狂轟濫炸，而德軍的裝甲集羣則在“虎”式坦克的引導下發動兇猛地衝擊。
在雙方的坦克戰中，曾經在蘇德戰場上稱雄一時的T-34坦克遭到了慘重的損失。蘇軍的這種坦克所裝備的76毫米坦克炮根本無法打穿“虎”式坦克102毫米厚的正面裝甲，甚至對德軍用於增強防護的IV號坦克的正面裝甲，在四百米外也幾乎無可奈何。而德國的“虎”式坦克的88毫米坦克炮、IV號坦克的長身75毫米火炮卻可以在一千和五百米的距離上，輕易擊毀T-34。至於蘇軍標準的45毫米反坦克炮更是拿德軍的坦克毫無辦法。
坦克質量上的絕對優勢加上戰術上的出色運用，德軍取得了一邊倒的勝利，他們強大的裝甲部隊很快就在蘇軍第六集團軍的陣地上打開了一個三十多公里的缺口，順着這個缺口，德國黨衛隊“德軍”師擊潰了蘇軍近衛軍第四軍，且高速向南推進了100多公里。二月二十二日，德國第四裝甲集團軍所屬的另外兩個軍——第48、57裝甲軍，也發動了進攻。很快他們就和黨衛隊裝甲軍回合於巴浦洛格勒，並切斷了蘇軍第六集團軍的交通線。緊接着，德軍第40裝甲軍又向已經沒有了油料的紅軍波波夫集羣發出了致命的一擊。
經過一番激戰，德軍對蘇軍西南方面軍的反擊戰中，擊潰了其第六集團軍、第一近衛團軍和波波夫集團編成內的八個軍、十個步兵師和五個特種旅。但在另一方面，由於兵力不足和嚴寒的天氣，德軍並沒有對蘇軍構成絕對的優勢，未能形成一個很嚴密的包圍圈，行動大都被限制在各個村莊之間。
蘇軍撤退
遭到如此重創後，蘇軍西南方面軍在德軍鋼鐵洪流面前，只能選擇於二月二十七日起快速向後撤退。到了三月三日，他們己經退過了北頓涅茨河，河上結的薄冰方便了紅軍的通行。但是如此一來，在哈爾科夫地域作戰的紅軍沃羅涅日方面軍卻處在德軍裝甲部隊的側翼威脅之下了。
對於德軍突然進攻西南方面軍的行動，最初不管是蘇軍的最高統帥部，還是在西南方面軍側翼的沃羅涅日方面軍，都沒有作出充分的重視。他們仍然頑固的相信，德軍的反擊，不過是爲了給從地聶伯河撤退做掩護。直到西南方面軍被德軍趕到北頓涅茨河後，沃羅涅日方面軍才發現自己的處境十分的危險：此時剛剛打垮了西南方面軍的德軍第四裝甲集團軍正在北上，準備和“肯普夫”戰役集羣一同夾擊自己。沃羅涅日方面軍左翼的三個集團軍(第三坦克集團軍，第四十、六十九集團軍)，將受到德軍十四個師的進攻(包括四個裝甲師、三個黨衛隊裝甲步兵師、一個摩托化步兵師、三個步兵師)。而沃羅涅日方面軍此時這個方向能使用的坦克大約只有七十輛，德軍的坦克不少於三百五十輛，且此時裏沃羅涅日方面軍最近的供應基地也遠在二百公里之外。面對這樣的情況，戈利科夫將軍在三月三日急忙下令，全線將進攻轉爲全線防守。
德軍猛攻
三月四日，德軍第四裝甲集團軍向沃羅涅日方面軍坦克第三集團軍發起了猛攻，但這次進攻並不順利。雖然在強大的德軍面前，蘇軍付出巨大的損失(各坦克旅僅剩六輛坦克、各摩托化步兵營僅剩十六至二十人)，但是蘇軍拼死的抵抗，使得德軍在兩天內只推進了六至八公里。三月六日，曼施坦因下令：將突破口改到蘇軍第六十九集團軍和坦克第三集團軍的結合部;同時將隸屬“肯普茨”戰役集結羣的“勞斯”軍投入戰鬥。在後面的戰鬥中隸屬“勞斯”軍的“大日耳曼”師，憑藉“虎”式坦克發揮了很大作用。該師在三月七日到二十日的戰鬥中，摧毀了蘇軍二百六十九輛坦克，自身只損失了“虎”式坦克一輛，Ⅳ號坦克十二輛，Ⅲ號坦克一輛。
在投了如此強大的兵力之後，三月十日，德軍終於在蘇軍的防線上打開了60多公里寬的大口子。兵力匱乏，沒有戰略預備隊的沃羅涅日方面軍，這時已經拿不出部隊來堵住這個缺口了。爲了援救沃羅涅日方面軍，斯大林下令抽調近衛軍第二軍、坦克第十八和最高統帥部坦克第三軍前往增援。但是遠水救不了近火，三月十一日，德國第四裝甲集團軍的部隊己經逼近了哈爾科夫。此時，希特勒本人也再次來到南方集團軍羣司令部給前線部隊打氣。當天，第四裝甲集團軍所屬的黨衛隊裝甲軍爲了拿下哈爾科夫，作爲獻給希特勒的禮物，在步兵第三二零師的配合下，不顧重大傷亡從哈爾科夫北面進行迂迴，切斷了蘇軍的退路;裝甲第四十八軍則從東面對哈爾科夫進行攻擊。在別爾戈羅德方向，己經沒有了炮彈的蘇軍第四十集團軍此時正在承受着德國“勞斯”軍的猛攻。
奪回陣地
三月十二日，黨衛隊部隊攻入哈爾科夫，並與蘇軍發生了激烈的巷戰。兩天後，包圍了蘇軍坦克第三集團軍，蘇軍統帥部只能命令第二航空集團軍利用夜航飛機對該集團軍進行補給。
仗打到這個份上，德國拿下哈爾科夫已成定局。三月十五日，守衛該城的蘇軍第十七、十九步兵旅和第一七九坦克旅放棄了無謂的抵抗，向東突圍。三月十六日，黨衛隊裝甲軍重新進駐哈爾科夫。
戰役尾聲
在哈爾科夫失守之後，紅軍第三集團軍於三月十七日凌晨突圍。在損失了大量兵員，丟棄了衆多裝備後，這支疲憊不堪的蘇軍部隊終於撒到北頓涅茨河左岸，並被就地編入了西南方面軍。第二天，德國“大日爾曼”摩托化步兵師攻佔別爾戈羅德。對曼施坦因來說，目前最大的目標就是趁着蘇軍的潰退，而解凍、季節還沒有開始之際，儘可能多的從蘇軍手裏多搶佔一些地盤。此後一直到三月二十二日，蘇軍沃羅涅日方面軍一直都在德國的追擊下向後潰退。
但到了三月二十三日，由於德國兵力的不足，加上冰雪開始融化，道路泥濘不堪，且蘇軍新增援上來的3個集團軍(第一坦克集團軍、第二十一、六十四集團軍)己經開到。德國不得不停止追擊。而退過了北頓涅茨河的蘇軍沃羅涅日方面軍則沿着河岸，在庫爾斯克南部的奧博揚地區建立了陣地(這裏就是後來的庫爾斯克突出部的正南面)。
此時，在經歷了幾個月的廝殺後，互有勝負的蘇德兩軍終於在哈爾科夫之戰中消耗完了體力，彼此都己經無法再組織起大規模進攻。於是沿着整個東部戰線，精疲力竭的蘇德兩軍都轉入了防禦。在雙方完成休整和補充之前，蘇德戰場將進入一個短暫的“休戰期”。奪回了哈爾科夫的德國，在忙着論功行賞：曼施坦因得到了橡樹葉騎士十字勳章，“希侍勒”師師長迪特里希的騎士十字勳章上加上了雙劍飾。希特勒，還打算從表現出色的“希特勒”師中抽調一些團、連級軍官，去組成新的黨衛隊第一裝甲軍和黨衛隊第十二“希特勒青年團”裝甲師，而“德軍”師也受命抽調部分軍官去組建黨衛隊第三裝甲軍。
與此相反的是，在蘇軍方面，斯大林正忙着進行人事調整：打了敗仗的戈利科夫上將被解除了沃羅涅日方面軍司令員的職務，取而代之的是同樣打了敗仗的蘇軍西南方面軍司令員瓦杜丁將軍。
戰爭結果
根據德國公佈的數據，從四三年二月底到三月，他們一共打死了四萬零一百三十名蘇軍，俘虜了一萬二千四百三十人。擊毀的紅軍技術兵器，包括567輛坦克，1072門火炮。
根據俄羅斯於1993年發表的資料，蘇軍到三月二十五日哈爾科夫戰役最終結束，蘇軍各參戰部隊一共死亡、失蹤和被俘了十萬零六百九十四人，受傷和患病139366人，損失坦克和自行火炮1345輛，各種口徑的火炮、迫擊炮5291門，飛機417架。其中在和德國第四裝甲集團軍的交戰中損失的兵力大約爲：死亡、失蹤、被俘約三萬人，損失坦克和自行火炮約二百輛。
但從一些零星的資料上來看，德國的損失也很嚴重。在技術兵器方面，黨衛隊裝甲軍在戰鬥結束時，該軍可以使的坦克不到總數的百分之四十，其中僅僅“德軍”師就損失了七十七輛坦克和強擊火炮。“大日耳曼”摩托化步兵師在四三年二月底，有坦克九十五輛，到了三月二十三，該師只剩下Ⅲ號坦克七輛，Ⅳ號坦克三十九輛，噴火坦克九輛另外損失了全部(九輛)“虎”式坦克，坦克總數下降爲22輛。
