然而，面对苏军从北面对“南方”集团军群实施纵深包围的危险，老谋深算的曼施坦因毫不惊慌，他早就注意到苏军的后勤补给线已经太长，侧翼相当薄弱。只要抓住时机，给苏军的侧翼狠狠一击，就能将苏军打个落花流水。但他手中没有现成的预备队可用，只有将部队从北顿涅茨河和顿河下游地区撤往米乌斯河一线，通过后撤收拢部队，才能攥成一个颇有力量的铁拳。
经过不止一次的争取，曼施坦因终于在２月６日获准将“霍利特”战役集群撤往米乌斯河地区，并将坦克第４集团军从顿河下游调往集团军群左翼。这样，他得以腾出相当大一部分兵力来改善战役态势和建立预备队，在哈尔科夫西南顺利地变更了部署，建立了两个准备反攻的突击集群。
到２月月中，沃罗涅日方面军和西南方面军的进攻能力已消耗殆尽，进攻逐渐停顿下来，部队损失重大。波波夫集群内完好无损的坦克已所剩无几，坦克第３集团军所属各旅的坦克已减少到屈指可数的地步。这两个方面军几乎完全得不到空中支援，因为靠近前线的机场已被炸毁，而远处机场的歼击机又不能给予进攻部队以可靠的掩护。南方面军解放罗斯托夫后，跟踪追击退却的德军，于２月１７日进抵米乌斯河地区，在这里他们未能突破德军的稳固防御，进攻在此受阻。
但是，戈利科夫每天都向最高统帅部报告说，敌人的大量部队正向西撤退。而瓦杜丁也认为德军的行动是向第聂伯河以西逃窜，尽管他的波波夫集群向南方发展突击的所有尝试均未奏效，而左翼助攻的各集团军也未能突破德军防御。德军为了变更部署而实施的调动仍然被误认为是逃跑，是避开在顿巴斯作战，是为了尽快逃往第聂伯河西岸。虽然苏军燃料弹药不济，运输日趋困难，连前线所需的最低限度的半数都达不到，瓦杜丁却存侥幸心理，企望在攻击中取之于敌。在这种情况下，苏军统帅部决定继续进攻，给各个方面军下达了新的任务，企图击溃“南方”集团军群，并一直攻到第聂伯河直至基辅。
现在双方处于这样一种戏剧性的态势中，苏军进攻的矛头已威胁整个南翼德军的后方交通线；已收拢起来的德军也威胁着苏军进攻部队的后方交通线。表面上看双方相互构成威胁。但实际上力量雄厚的一方才构成真正的威胁。苏军已成强弩之末，而此时，曼施坦因的反攻准备已行将就绪。
２月１３日，“顿河”集团军群正式改称“南方”集团军群，下辖坦克第１、４集团军以及“霍利特”和“肯普夫”两个战役集群，为稳定苏德战场南翼，希特勒给该集团军群增调了８个师。到２月１８日，曼施坦因手中已拥有３０个师，其中包括１３个装甲师和摩托化师。
顿巴斯之战
哈尔科夫的失守使希特勒极为恼怒，２月１７日，他飞抵位于扎波罗热的“南方”集团军群司令部，那里的状况已引起人们的恐慌，瓦杜丁的突击集团距第聂伯河已经只有３０英里了。希特勒已打算解除曼施坦因的职务。
然而，曼施坦因利用这个机会，向希特勒提出了他苦心筹划的反击建议：首先粉碎进逼第聂伯河的西南方面军，将其逐过北顿涅茨河，随后对哈尔科夫地域的沃罗涅日方面军实施突击，重新夺取哈尔科夫。曼施坦因认为。苏军在上一阶段的进攻中前进过快，已超过其支援和补给的距离，加之苏军缺乏有效的空中支援。所以只要德军能及时集中兵力，反攻会取得成功。希特勒感到曼施坦因言之有理，便批准了他的计划。
２月１９日，曼施坦因使用早已作好反击准备、在罗斯托夫以西集结的第１和第４坦克集团军，对瓦杜丁的右翼打出了狠狠的一记重拳，参加反攻的德军共１１个师（其中７个装甲师），８００余辆坦克，它们得到约７５０架飞机的空中支援。
从２０日起，德军坦克第１集团军之装甲第４０军在大量航空兵的支援下，开始包围波波夫集群，双方展开激烈战斗，苏军损失严重。波波夫觉察到面临的形势非常危险，于是在当天夜间请求方面军司令员允许他后撤，但瓦杜丁当即予以拒绝，而是要求他完成原定任务，继续发展进攻。可是波波夫集群已没有能力完成这一命令了，它总共只剩下２５辆完好可用的坦克，不仅没有能力向优势的敌人进攻，而且连守住已占领地区也很困难。
２２日，曼施坦因又将坦克第４集团军之装甲第４８军投入战斗，猛攻瓦杜丁的右翼。苏军第６集团军陷入极其困难的境地，他们不得不向东退却，部分部队遭到合围。２３日日终时，德军装甲第４８军和党卫装甲第２军已在巴甫洛格勒地域会合，截断了孤军冒进到扎波罗热接近地的苏军坦克第２５军的退路。
苏军最高统帅部和瓦杜丁对面临的威胁仍然估计不足，迟迟未能作出后撤的决定。直到２５日才决定将西南方面军右翼部队撤至北顿涅茨河地区。苏军被迫在德军连续不断的打击下仓皇后撤，损失极其惨重,波波夫集群基本上被全部歼灭了。直到３月３日，瓦杜丁所部才退至北顿涅茨河对岸。
曼施坦因在其回忆录中声称：此战，苏军共有8个军、10个步兵师和5个特种旅都被击溃，战场上遗尸２万３千具，德军缴获坦克６１５辆，火炮３５４门。由于德军兵力太少，不能构成一个连续的合围圈，所以大多数的苏军还是跑掉了，只有9千余人被俘。
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