Правофланговые полки под командованием майоров М. И. Петрова и Д. А. Подобеды до конца использовали возможности противотанковых опорных пунктов, а когда они иссякли, отошли за р. Великий Бурлук под прикрытием 133-й танковой бригады подполковника Н. М. Бубнова.
Командир 277-й стрелковой дивизии полковник В. Г. Чернов предпринимал все меры для использования огня артиллерии и средств пехоты против вражеских танков. Однако превосходство огня и сил врага было многократным. Даже лучше других усиленный артиллерией левофланговый 852-й стрелковый полк майора Д. Т. Филатова, приняв на себя тяжелый удар танков, начал отход вдоль железной дороги на восток, обнажив фланг соседей.
Более успешно выдержала удар танков и других средств врага 278-я стрелковая дивизия (командир — генерал-майор Д. П. Монахов). Она оборонялась в районе Волхов Яр, Богодаровка, Ново-Степановка, имея на правом фланге 853-й стрелковый полк майора Р. Л. Стурова, на левом — 855-й под командованием майора А. З. Федорова, а между ними — 851-й, возглавляемый майором А. И. Доколиным. Все их подразделения сражались стойко, с высокой огневой активностью.
Особенно искусно действовали воины 851-го стрелкового полка, на боевые порядки которого наступали главные силы немецкой 44-й пехотной дивизии. Всего было отражено шесть вражеских атак.
Здесь же добилась серьезного успеха и 168-я танковая бригада майора В. Г. Королева. Только ее 1-й батальон под командованием капитана М. М. Анисимова в течение 10 июня уничтожил на дороге у Граково 30 танков и 18 орудий врага.
Всего в первый день боев воины 38-й армии сожгли и подбили около 60 немецких танков из 150, участвовавших в атаках. Когда 20 танков врага прорвалось с запада к станции Булацеловка, навстречу им ринулась 133-я танковая бригада. Здесь отличилась рота тяжелых танков KB под командованием известного танкового аса старшего лейтенанта И. И. Королькова. Противник был отброшен от Булацеловки. При этом Иван Иванович Корольков уничтожил 8 немецких танков, а экипаж командира другой танковой роты, старшего лейтенанта И. Д. Данилова, — 7.
К исходу 10 июня противнику все же удалось занять междуречье Северского Донца и Великого Бурлука. Пришлось командарму выдвинуть из своего резерва 162-ю стрелковую дивизию полковника М. И. Матвеева, подчинив ей 168-ю танковую бригаду.
Кроме того, было решено нанести на рассвете 11 июня контрудар от Булацеловки на запад вдоль железной дороги силами группы войск в составе 22-го танкового корпуса, двух стрелковых дивизий и двух танковых бригад во главе с новым начальником автобронетанковых войск армии генералом H. A. Новиковым. К сожалению, это намерение не удалось осуществить должным образом, так как ночью прошел сильный дождь, дороги размокли, и войска вступили в бой неодновременно.
Противник же в то утро начал форсирование р. Великий Бурлук, создавая тем самым угрозу обхода правого фланга 38-й армии и изоляции ее от правого соседа.
В сложной обстановке ожесточенного сражения командующий фронтом усилил 38-ю армию прославленной 9-й гвардейской стрелковой дивизией (командир — генерал-майор А. П. Белобородов, военком — полковой комиссар М. В. Бронников, начальник штаба — полковник А. И. Витевский). Сформированная в Сибири и именовавшаяся тогда 78-й стрелковой дивизией, она уже в битве под Москвой проявила величайший героизм и боевое мастерство. Сам комдив перед войной руководил боевой подготовкой войск Дальневосточного фронта, а когда вступил в командование дивизией, с успехом использовал свой большой опыт для достижения ее отличной выучки и сколоченности.
Гвардейцы не уронили своей славы и в 38-й армии. 11 июня дивизия с ходу вступила в бой, сменив 277-ю стрелковую. Южнее села Средний Бурлук ее части остановили продвижение врага и отбросили его пехоту и танки за р. Великий Бурлук. Противник вновь попытался прорваться, введя в бой 45 танков, но успеха не добился. Во второй половине дня он предпринял новое наступление на позиции дивизии, теперь уже силами до 100 танков и штурмовых орудий.
При отражении этой атаки успешно действовал 28-й гвардейский артиллерийский полк под командованием подполковника Ф. М. Осипычева. Здесь в составе одного из орудийных расчетов храбро сражался Федор Андрианович Полетаев, позднее прославившийся активным участием в итальянском движении Сопротивления и посмертно удостоенный звания Героя Советского Союза, а также ставший национальным героем Италии.
О стойкости и мастерстве гвардейцев-артиллеристов можно судить по тому, что уже в первом бою они сожгли и подбили 42 танка. Гвардейцы стояли насмерть и не пропустили нацистские танки.
Пример стойкости 9 гв. сд ободрял и соседей. Ни 162-я стрелковая дивизия, ни 22-я мотострелковая бригада (командир — полковник К. И. Овчаренко), сражавшиеся у села Аркадиевка при поддержке 648-го пушечного артиллерийского полка майора В. М. Бачманова и 156-й танковой бригады (командир — полковник Г. С. Соколов), не пропустили немцев через р. Великий Бурлук.
Итак, прорваться на Купянск лобовым танковым тараном германские войска не смогли. Тогда они стали обходить город с севера, сосредоточив свой удар в направлении ст. Гусинка, пос. Двуречная. В связи с этим был предпринят контрудар на юг вдоль р. Великий Бурлук силами 22-го танкового корпуса, который и в дальнейшем действовал здесь же против левого фланга вражеского 3-го моторизованного корпуса.
В ходе контрудара врагу был нанесен серьезный урон. Только 168-я танковая бригада в течение 11 и 12 июня подбила и сожгла 57 вражеских танков. А всего за две недели боев на этом направлении она при содействии артиллерии и минометов уничтожила 91 танк, 8 самолетов, 36 орудий, свыше 2000 солдат и офицеров противника. Только на счету танка лейтенанта А. Г. Севостьянова было 5 разбитых вражеских танков и столько же автомашин, до 50 убитых немцев.
14 июня операция «Вильгельм» была прекращена. Враг был остановлен на рубеже, проходившем по реке Великий Бурлук до Ново-Николаевки и далее через ст. Булацеловку до Богодаровки, а 81-я стрелковая дивизия удержала плацдарм за Северским Донцом южнее с. Савинцы.
Таким образом, контрударом фронтовых резервов — двух танковых и одного кавалерийского корпусов, а также двух стрелковых дивизий — продвижение противника 14 июня было остановлено на рубеже Купино (30 км юго-восточнее Белгорода), Ольховатка (30 км юго-восточнее Волчанска), р. Бурлук (20 км севернее Балаклеи).
В период с 15 по 21 июня германское командование осуществило новую перегруппировку войск для второй операции, которую, как было указано выше, назвали «Фридерикус II». Из 6-й армии в 1-ю танковую армию были переданы один моторизованный и один армейский корпуса. К 21 июня командование 1-й танковой армии на участке фронта от Чугуєва до Славянска создало три ударные группировки: главную ударную группировку в районе Чугуева в составе трех пехотных, трех танковых и одной моторизованной дивизий, вторую группировку в районе Балаклеи в составе трех пехотных дивизий и третью в районе южнее Изюма в составе также трех пехотных дивизий.
Немецкое командование рассчитывало ударами по сходящимся направлениям расчленить войска 38-й и 9-й армий, уничтожить их на западном берегу р. Оскол и выйти на р. Оскол, захватив плацдарм на его левом берегу восточнее Купянска.
Надо было готовиться к отражению нового наступления врага, наращивать глубину обороны, особенно перед Купянском. Вот почему командование 38-й армии еще к утру 13 июня заблаговременно разместило в укреплениях второй полосы, на участке от с. Гусинка до Нурово, часть своих резервов, включая артиллерийские. Параллельно этому рубежу была укреплена промежуточная позиция на линии Ново-Николаевка, ст. Булацеловка, Ново-Степановка.
Соответственно эшелонировались и огневые позиции артиллерии усиления (до пятнадцати полков РГК). Она расположилась в основном в противотанковых опорных районах, прикрытых минными полями. На тыловом рубеже армии по р. Оскол был развернут 52-й полевой укрепленный район под командованием генерал-майора Н. М. Пожарского, имевший шесть артиллерийско-пулеметных батальонов.
Серьезные задачи были возложены на инженерные войска армии. Прежде всего требовалось минировать танкоопасные направления как на переднем крае, так и в глубине обороны. Большую сноровку и мужество в этом деле проявил ранее отличившийся в районе старосалтовского плацдарма 530-й стрелковый саперный батальон.
Действовала здесь и 16-я инженерная бригада РГК спецназначения. Ее личный состав во главе с подполковником М. Ф. Иоффе многое сделал для создания заграждений, а позднее и для разрушения коммуникаций. Удачным был и опыт применения собак — истребителей танков. Специально обученные, они вскоре у ст. Староверовка подорвали 6 вражеских танков.
В инженерном оборудовании оборонительных рубежей большую помощь армии оказала 21-я саперная бригада под командованием подполковника И. И. Габера, входившая тогда в 7-ю саперную армию.