Резко изменившаяся перед рассветом погода внесла существенные коррективы в использование артиллерии и авиации. Густой туман, начавшийся вскоре сильный снегопад сплошной серой пеленой окутали весь район предстоящих боевых действий. Поднять в воздух авиацию было невозможно, так как видимость не превышала 200 метров.
В 8 часов 50 минут, когда артиллерия перенесла свой огонь в глубину, пехота и танки атаковали передний край противника. Первую траншею румын удалось захватить почти без сопротивления, но на ряде участков неприятель встретил наступавших сильным ружейно-пулеметным огнем.
Вскоре выяснилось и другое: из-за плохой видимости артиллерия подавила далеко не все румынские батареи. Поэтому необходимо было срочно подавить огневые точки, мешавшие продвижению пехоты. Командиры полков и дивизий выдвинули на прямую наводку часть орудий с закрытых огневых позиций, но и это не повысило темпы наступления. В результате за три часа боя только две стрелковые дивизии (47-я гвардейская 5-й танковой армии и 293-я 21-й армии) продвинулись на глубину от 2 до 3 километров, овладев первой позицией румын. Другие соединения, встретив сильное сопротивление противника, успеха не имели.
Перед командованием встал вопрос: что делать? Продолжать ли пехоте постепенное «прогрызание» вражеской обороны, либо прибегнуть к помощи танковых соединений. И тот и другой вариант имели свои плюсы и минусы. Если в первом случае при задержке советских войск с прорывом неприятель мог успеть перебросить на опасные для него направления свои оперативные резервы, то во втором преждевременный ввод в сражение подвижных соединений, чреватый потерями в технике, привел бы к ослаблению их ударной силы, что затруднило бы выполнение основной задачи – в короткий срок замкнуть кольцо окружения.
Сложившаяся обстановка требовала внесения корректив в намеченный план операции, но представителя Ставки ВГК Василевского рядом не было – 18 ноября он неожиданно был вызван в Москву, и вернулся в штаб Юго-Западного фронта только утром 19 ноября. Поэтому командующему пришлось принимать решение самостоятельно.
Взвесив все «за» и «против», командующий войсками Юго-Западного фронта генерал-лейтенант Н.Ф. Ватутин принял решение ввести в сражение танковые корпуса. Он приказал командующим 5-й танковой (генерал П.Л. Романенко) и 21-й (генерал И.М. Чистяков) армиями использовать свои подвижные группы для завершения прорыва вражеской обороны.
На рубеж развертывания танковые корпуса 5-й танковой армии стали выдвигаться в середине дня. Но при этом все маршруты оказались настолько забиты артиллерией и тылами наступавших войск, что лишь только к 14 часам 1-й танковый корпус генерала В.В. Буткова сумел пройти через боевые порядки пехоты.
Сломив упорное сопротивление противника, корпус продвинулся еще на 4 километра в глубину, однако вскоре возле хутора Клиновой натолкнулся на сильный узел сопротивления врага, обороняемый батальоном румынской пехоты с двумя артиллерийскими полками. Командир корпуса приказал частью сил сковать врага с фронта, а главными силами нанести удар во фланг. Такой способ действий дал свои положительные результаты. Одновременная атака четырех танковых бригад была настолько стремительной, что румынские орудия не успели произвести ни единого выстрела. В скоротечном бою узел сопротивления был уничтожен, а остатки гарнизона взяты в плен. На этом прорыв тактической зоны обороны противника был завершен.
Не встречая организованного сопротивления врага, танковые бригады устремились к хутору Усть-Медведицкий. Однако попытка головной бригады корпуса овладеть им с ходу успеха не имела. Более того, потеряв 12 танков при ведении фронтальной атаки, ей пришлось отойти на исходный рубеж и завязать огневой бой. Тем временем разведка установила, что к этому району приближается 22-я танковая дивизия – резерв противника. Генерал Бутков отдал приказ приостановить наступление до утра, что позволило этой дивизии сосредоточиться на достигнутом рубеже и закрепиться на нем.