ב-12 במאי פתחו הכוחות הסובייטיים במתקפה גדולה באוקראינה, שנועדה לשחרר את אוקראינה המזרחית ולהגיע לקו נהר הדנייפר. היעד הראשון של המתקפה הייתה העיר חרקוב. בקרב זה עמדו לרשות הגרמנים עתודות ממונעות רבות עוצמה בקרבת מקום. הם הניחו לכוחות הסובייטים התוקפים להתקדם לכיוון חרקוב, ואז תקפו את אגפיהם וכיתרו אותם. התוצאה הייתה השמדה כמעט מוחלטת של 3 ארמיות סובייטיות ואובדן מאות טנקים. במקביל פתח הצבא הגרמני בחצי האי קרים במתקפה גדולה על הכוח הסובייטי, שהחזיק בחצי האי קרץ' מאז חורף 1941. שלוש הארמיות הסובייטיות שהחזיקו בחצי האי לא הצליחו להחזיק מעמד, ונאלצו להתפנות בדרך הים חזרה לקווקז, לאחר שספגו אבדות כבדות ואיבדו כמעט את כל הציוד הכבד שלהם. לאחר שהסירו את האיום הסובייטי על עורפם חידשו הגרמנים את התקפתם על נמל סבסטופול, ולאחר כחודש של לחימה קשה נאלצו שרידי הכוחות הסובייטיים לפנות את העיר (3 ביולי) לאחר שספגו אבדות כבדות.