在上级的逼迫下，红军不顾来自侧翼的凶猛打击，继续硬着头皮前进。2月22日，苏军坦克距离扎波罗热东北面只有10-12公里。但苏联人还来不及欢庆，就意识到已经跳进了曼施坦因的陷阱。当天，德国第4装甲集团军所属的第48、57装甲军，也发动了猛攻。苏联人终于支撑不住，冒进的坦克部队被迫后撤。大量坦克因为没有了燃料只好丢给德国人。

此时后撤已经晚了。兵临扎波罗热城下的苏联第25坦克军已经远离主力近100公里。他们的退路在23日结束时被德军切断。陷入包围的苏军除了第25坦克军，还有第267步兵师和106步兵旅。为了拯救西南方面军的危局，北邻的沃罗涅日方面军向南发起进攻，企图从后方打垮党卫装甲军。可俄国人此时能投入使用的坦克加起来也只有39辆，开动了没多远，就耗尽油料停了下来。德军又乘势投入“大日耳曼”师加以强力阻击，挫败了沃罗涅日方面军的救援行动。

远在莫斯科的斯大林对战况的恶化反应迟钝。直到苏军被截断两天后的2月25日，他才醒悟过来，下令将西南方面军右翼撤至北顿涅茨河地区。在德军密集炮火的杀伤下，苏军沿着只有几条小河，从无遮无掩的开阔地撤退，最终渡过结冰的北顿涅茨河，在东岸设防。曼施坦因乘机歼灭了已经被包围的苏军集团，抓获了9000名俘虏。同时他宣布打死了23000名苏军，缴获了615辆坦克和354门火炮。德方为此也付出了相当代价。党卫装甲军的坦克强击火炮减少到200多辆(包括在修)，国防军系统的第6、17装甲师只剩下13辆坦克。