Командующий армией решил частью сил 15-го стрелкового корпуса с 41-й танковой дивизией прочно удерживать занимаемый рубеж и не допустить прорыв противника через Любомиль, обеспечивая ковельское направление, а силами резерва нанести контрудар с двух направлений: 215-й моторизованной дивизией во взаимодействии с частью сил 15-го стрелкового корпуса из района Туропин в направлении Владимир-Волынского, а 19-й танковой дивизией во взаимодействии со 135-й стрелковой дивизией 27-го стрелкового корпуса из района Торчин в направлении Войница — Владимир-Волынский. Войскам было приказано сосредоточиться к 4 часам 24 июня в исходных районах.
Противник на этом направлении имел 5 дивизий и около 200 танков. Это позволило ему добиться превосходства над нашими войсками в 2 раза — по личному составу, в 2,4 раза — по артиллерии, в полтора раза — по противотанковым орудиям. И только в танках соединения из 5-й армии превосходили противника в 2,2 раза. При таком соотношении сил и господстве вражеской авиации в воздухе нельзя было рассчитывать на значительный успех армейского контрудара. При этом выдвижение 22-го механизированного корпуса по-прежнему осуществлялось крайне медленно, что позволяло противнику принять меры к отражению контрудара.
Стремясь упредить войска резерва 5-й армии в сосредоточении и развертывании, танковые части противника утром 24 июня с ходу атаковали в районе Войница стрелковый полк 135-й стрелковой дивизии и отошедшую сюда 1-ю противотанковую бригаду. К 14 часам противнику удалось продвинуться на 5–6 км, создав угрозу прорыва на Луцк.
В 14.00 24 июня 19-я танковая и 135-я стрелковая дивизии после короткой артиллерийской подготовки атаковали части 14-й танковой и 299-й пехотной дивизий и отбросили их на запад до 20 км. Но немцы не захотели смириться с этим. В район боев противник перебросил 13-ю танковую дивизию. Над полем боя появились группы вражеских бомбардировщиков. Они непрерывно наносили удары по нашим контратакующим войскам, чрезвычайно осложняя их действия и не давая возможности своевременно подвезти боеприпасы и горючее для танков. Условия борьбы для танкистов сложились крайне неблагоприятные. Несмотря на это, они настойчиво стремились решить поставленную им боевую задачу. В ходе ожесточенных боев погибли командир корпуса генерал-майор М. С. Кондрусев, все командиры полков 19-й танковой дивизии, был тяжело ранен командир 19-й танковой дивизии генерал-майор Семенченко. Несмотря на ранение, он продолжал управлять боем. За проявленное мужество генерал Т. Д. Семенченко первым среди танкистов был удостоен звания Героя Советского Союза. На какое-то время противника удалось задержать, но вскоре он вновь устремился вперед, вынудив советские части начать отход за реку Стырь в районе Луцка.
К исходу дня противник обошел с флангов части 19-й танковой и 135-й стрелковой дивизий Красной Армии и создал угрозу их окружения. Было решено отвести войска на исходные позиции.
Совместно с корпусом в районе Войницы использовалась 1-я противотанковая артиллерийская бригада генерал-майора К. С. Москаленко. Наши артиллеристы уничтожили 42 танка противника. Отражая атаки, насмерть стоял дивизион под командованием С. А. Глущенко. Наводчик И. И. Непотачев метким огнем уничтожил 6 танков, а орудийный расчет во главе с И. И. Гайденко сжег 7 вражеских машин[23]
.215-я моторизованная дивизия из-за медленного выдвижения частей смогла перейти в наступление только в 18.00. К исходу дня она вышла в район Овадно. Противник силами 298-й пехотной дивизии оказал сильное сопротивление и остановил наступление. Части 215-й моторизованной дивизии перешли к обороне и вели бой до 16.00 25 июня, сдерживая его продвижение к Луцку.
Боевые действия войск 22-го механизированного корпуса и 135-й стрелковой дивизии имели и положительное значение. В результате контрудара была ослаблена сила первоначального удара 6-й армии противника, нанесены потери ударной группировке, замедлен темп ее продвижения. Эти удары позволили командованию Юго-Западного фронта подтянуть на направление главного удара противника свой резерв. В полосу 5-й армии выдвигались 31-й стрелковый, 9-й и 19-й механизированные корпуса.