Одновременно командующий 35-м гвардейским стрелковым корпусом указал командиру 92-й гвардейской стрелковой дивизии сократить занимаемый участок, передав район Алексеевка—Выползовка частям 305-й стрелковой дивизии, а собственными частями прочно занять рубеж Ржавец—Авдеевка—Покровка—Рындинка, где установить взаимодействие с 11-й и 12-й гвардейскими механизированными бригадами.
По инициативе маршала Василевского для укрепления обороны командование Воронежского фронта приняло меры к сосредоточению на участке Шахово—Авдеевка— Александровка крупной группировки из частей 2-го танкового и 5-го механизированного гвардейских корпусов (24-я и 26-я гвардейские танковые бригады, 10, 11 и 12-я гвардейские механизированные бригады с 51, 53 и 55-м гвардейскими танковыми полками), трех полков истребительно-противотанковой артиллерии (532, 1243, 1853-й полки), двух гвардейских минометных полков (348-й и 441-й полки). Также вечером 12 июля командованием 69-й армии и генералом Труфановым был создан сводный отряд в составе частей и подразделений 12-й гвардейской механизированной бригады — двух рот 55-го гвардейского танкового полка, 1-го мотострелкового батальона, батареи 76-мм орудий и роты минометов, под общим управлением командира 55-го танкового полка гвардии подполковника Михаила Гольдберга. Отряд сосредоточился в районе Ав-деебки и утром 13 июля, при поддержке стрелковых частей 92-й гвардейской стрелковой дивизии 35-го гвардейского корпуса, атаковал на участке Выползовка—Александровка, вступил в бой с танками 6-й танковой дивизии и овладел тактически важной высотой на окраинах Авдеевки (Михаил Гольдберг погиб при бомбардировке села Авдеевка вражеской авиацией около 16 часов 13 июля). Это позволило отразить все атаки на Авдеевку, а к исходу 13 июля основные силы 12-й гвардейской механизированной бригады при поддержке 92-й гвардейской стрелковой дивизии овладели Выползовкой.
В то же время атаки танковой боевой группы немецкой
7-й танковой дивизии на Александровку были отражены огнем 532-го истребительно-противотанкового артиллерийского полка, в районе Шахова успешно оборонялась 26-я гвардейская танковая бригада 2-го гвардейского Тацинско-го корпуса, а 93-я гвардейская стрелковая дивизия 48-го стрелкового корпуса выбила подразделения немецкой 168-й пехотной дивизии из Гостищева. Благодаря сосредоточению советских танковых и механизированных подвижных соединений за 13 июля оперативная группа «Кемпф» значительных результатов не добилась, однако к 20:30 боевой группе немецкой 19-й танковой дивизии удалось вновь овладеть Рындинкой и создать на западном берегу Северского Донца плацдарм для сосредоточения тяжелой техники. Обнаружив места концентрации танков и артиллерии советских механизированных соединений, в течение дня противник нанес два массированных авиационных удара (с участием до 250 самолетов) по районам Выползовки и Алек-сандровки.
При этом быстротечность развития ситуации на данном участке привела к тому, что утром 13 июля германская авиация, в связи с ошибками наведения, нанесла бомбовый удар по сосредоточивающейся сводной танковой боевой группе 6-й и 19-й танковых дивизий и командному пункту 6-й танковой дивизии в районе Ржавца, в результате которого было убито и ранено до 70 человек, в том числе смертельные ранения получили командир 114-го пан-цер-гренадерского полка майор Биберштейн и командир 1-го батальона полка капитан Экель, был тяжело ранен и выбыл из строя полковник Оппельн-Брониковски (в должности командира 11-го танкового полка его заменил легкораненый майор Бэке) и легко ранен генерал Хюнерс-дорф.
С другой стороны, советская авиация 13 июля также направила свои действия на поддержку наземных войск Воронежского фронта в районе Авдеевка—Выползовка, куда было совершено 666 самолето-вылетов частей 2-й воздушной армии. Нанесенные ими бомбардировочные и штурмовые удары имели основной целью уничтожение личного состава и техники танковых и моторизованных частей оперативной группы «Кемпф», сосредоточенных в окрестностях населенных пунктов Мелехово, Шляхово и Верхний Олынанец.
Помимо задействования авиации, командование Воронежского фронта, обеспокоенное неудовлетворительными результатами боевых действий на левом фланге 69-й армии, около 23 часов 13 июля приняло решение об усилении обороны в этом районе за счет создания здесь мощной артиллерийской группировки. Для этого в подчинение командованию 48-го стрелкового корпуса передавались 48-й истребительно-противотанковый артиллерийский полк — с задачей создать противотанковый рубеж в районе села Плота; 27-я пушечная артиллерийская бригада полковника Владимира Мельникова — подготовиться для ведения огня по району Шахово—Щелоково—Рындинка— Ржавец— Выпол-зовка с целью блокирования попыток прорыва противника с юга; 32-я истребительно-противотанковая артиллерийская бригада подполковника Ивана Купина — создать противотанковые узлы сопротивления на стыке 48-го и 35-го стрелковых корпусов, в районе села Гнездиловка, чтобы не допустить прорыва танков противника в северном направлении. Обоим бригадам и полку было установлено быть в готовности к открытию огня в 6 часов утра 14 июля. Оборону 92-й гвардейской, 107-й и 305-й стрелковых дивизий 35-го гвардейского стрелкового корпуса усиливали три минометных полка — 263, 290, 496-й полки, 10-я истребительно-противотанковая артиллерийская бригада, 315-й гвардейский минометный полк и отдельный дивизион реактивной артиллерии. При этом силы артиллерии придавать дивизиям и дробить запрещалось, а командующий артиллерией 69-й армии полковник Иван Пырский потребовал массировать огневые средства группами, на основных направлениях. С 20:30 13 июля для авиационного прикрытия участка обороны 69-й армии и поражения войск оперативной группы «Кемпф» привлекалась вся авиация 2-й воздушной армии. Около 1:30 с 13 на 14 июля командующий 5-й гвардейской танковой армией распорядился выдвинуть в район села Плота дополнительно