В результате боевых действий И июля в 6-м танковом корпусе была потеряна почти вся тяжелая техника, но его командующему генералу Андрею Гетману удалось вывести большую часть личного состава на новый рубеж обороны на берегу безымянного ручья в 1 км западнее Новенького, в боевых порядках 184-й стрелковой дивизии полковника Цукарева из состава 40-й армии. Напротив, 90-я гвардейская стрелковая дивизия после первых пяти дней боев практически перестала существовать как соединение, например, в 274-м гвардейском стрелковом полку подполковника Добрянского к 17 июля оставалось около 400 солдат и офицеров (тем не менее хотя дивизия сохранила не более 40 процентов первоначальной численности личного состава, но командир дивизии полковник Виктор Георгиевич Чернов уже в сентябре 1943 года получил звание генерал-майора, а затем был направлен в Москву для прохождения ускоренного курса Высшей военной академии имени К.Е. Ворошилова (Военная академия Генерального штаба), по окончании обучения в марте 1944 года назначен командиром 60-й стрелковой дивизии 47-й армии 1-го Белорусского фронта, в этой должности получил звание Героя Советского Союза и воевал вплоть до весны 1945 года, когда 17 марта погиб при артиллерийском обстреле на командном пункте дивизии на подступах к городу Альтдамму).
К исходу 11 июля боевые группы дивизци «Великая Германия» и 3-й танковой дивизии остановились перед оборонительными позициями советской 184-й стрелковой дивизии, занятыми на рубеже по западному берегу реки Пены, на участке между деревнями Новенькое и Меловое. 11-я танковая дивизия в течение 11 июля проводила разведку боем, а также перегруппировку и консолидацию своих частей на рубеже севернее Кочетовки, вдоль дороги на Обо-янь. В ходе этой перегруппировки дивизия расширила свой правый фланг и сменила подразделения дивизии лейбштан-дарт СС «Адольф Гитлер». Таким образом соединения 52-го армейского и 48-го танкового корпусов вышли на линию от поселка 2-я Новоселовка на реке Пене до Сафоновки на реке Псел, существенно сократив протяженность своего фронта. Для удобства управления вся 332-я пехотная дивизия была передана в оперативное подчинение 48-го танкового корпуса.
С другой стороны, на тех участках фронта советской 1-й танковой армии, где 11 июля изменений не произошло, части армии продолжали укреплять оборону и готовились к переходу в контрнаступление. Для лучшей организации управления стрелковыми частями и соединениями командующий Воронежским фронтом генерал Ватутин подчинил все стрелковые дивизии, сосредоточенные в полосе между реками Псел и Пена (51, 67, 90-я гвардейские, 184, 204 и 309-я стрелковые дивизии), командующему 6-й гвардейской армией генералу Чистякову, хотя фактически они все оставалась в оперативном распоряжении командующего 1-й танковой армией генерала Катукова.
На левом фланге 69-й армии командование оперативной группы «Кемпф» приняло решение вновь задействовать для наступления в первом эшелоне все три танковые дивизии
3-го танкового корпуса. 19-я танковая дивизия, куда была возвращена боевая группа майора Вестхофена, получила задачу наступать на левом фланге корпуса, продвигаясь от Дальней Игуменки на северо-восток по долине реки Северский Донец, чтобы овладеть опорными пунктами противника в селах Хохлово и Киселево и выйти к ближайшим переправам через Донец. Левый фланг 19-й танковой дивизии по-прежнему прикрывал 442-й гренадерский полк 168-й пехотной дивизии. В центре боевых порядков 3-го танкового корпуса наступала 6-я танковая дивизия с задачей прорваться из района западнее Мелехова на Верхний Олыианец— Казачье. На правом фланге корпуса боевая группа 7-й танковой дивизии должна была вести сковывающие действия и при необходимости усилить удар 6-й танковой дивизии, наступая из района Мелехово—Мясоедово на Шеино, прикрыв правый фланг 6-й танковой дивизии. Правый фланг 7-й танковой дивизии и стык с 11-м армейским корпусом теперь обеспечивали части 198-й пехотной дивизии.
Около 8 часов 11 июля (по московскому времени), после трехчасовой артиллерийской подготовки и массированного авиационного удара, в котором участвовало до 200 самолетов, соединения 3-го танкового корпуса перешли в наступление в полосе Дальняя Игуменка—Мелехове—Мясо-едово.
Боевые группы 6-й танковой дивизии перешли в наступление силами до панцер-гренадерского полка и 50—60 танков и САУ (к исходу 10 июля в дивизии оставалось 47 бое-готовых танков и САУ). Задействовав в авангарде 19 танков «Тигр» 503-го тяжелотанкового батальона, к 14 часам боевые группы дивизии прорвали оборону русских западнее села Шляховое (Шляхово), на стыке участков 276-го гвардейского и 1004-го стрелковых полков 92-й гвардейской и 305-й стрелковых дивизий 69-й армии. Развивая наступление, части 6-й танковой дивизии окружили 276-й гвардейский стрелковый полк, овладели селами Шляховое, Верхний Олыианец и Ольховатка, а затем стали развивать успех в направлении на север и северо-восток. К исходу дня 11 июля 6-я танковая дивизия продвинулась на 12 км к северу и захватила хутор Казачье, вклинившись в оборону 107-й стрелковой дивизии генерала Петра Бежко. В результате части 92-й гвардейской и 305-й стрелковых дивизий вместе с 228-м и 331-м танковыми батальонами 96-й танковой бригады оказались под угрозой окружения в районе Киселево—Шляховое—Верхний Ольшанец. Командование 35-го гвардейского стрелкового корпуса немедленно указало командиру 92-й гвардейской стрелковой дивизии полковнику Трунину отвести стрелковые и танковые части, осуществив в ночь с 11 на 12 июля прорыв линии окружения на участке Ржавец—Казачье.