Утром 2 февраля армии Донской фронта, после короткой артиллерийской подготовки, нанесли удар по группировке противника в районе заводов Тракторный и «Баррикады» и их посёлков. Северная группа войск противника в заводском районе города капитулировала. Войска Воронежского фронта после разгрома противника на Верхнем Дону без всякой оперативной паузы 2 февраля перешли в наступление с рубежа Старый Оскол — Валуйки. В первый же день они разбили части прикрытия противника и, почти не встречая сопротивления, стали продвигаться на запад. 350-я стрелковая дивизия 6-й армии Юго-Западного фронта в ночь 2 февраля переправилась через Северский Донец и с утра овладела северной частью Купянска. В тот же день 2 февраля к Осколу вышли большинство соединений 6-й армии. Попавшая под удар армии Харитонова немецкая 320-я пехотная дивизия была раздроблена на несколько полковых боевых групп, обойденных наступающими стрелковыми дивизиями.
