В ходе Ростовской наступательной операции войска армии ударом во фланг немецкой 1-й танковой армии разгромили часть её сил и содействовали 9-й и 56-й армиям в освобождении Ростова-на-Дону (29 ноября). К концу операции соединения армии вышли к реке Миус на участке Куйбышево — Берестов. В январе 1942 года армия участвовала в Барвенково-Лозовской наступательной операции, в феврале — начале марта вела наступательные бои на краматорском направлении.