Карельский фронт. Корабли Северного флота провели успешную операцию по снятию и эвакуации морского десанта в Мотовском заливе.
Юго-западный фронт (Костенко Фёдор Яковлевич). На рассвете войска северной группировки при активной поддержке ВВС продолжили атаки на прежних направлениях.
21-я армия (В. Н. Гордов). В этот день в полосе действий 21-й армии генерала В. Н. Гордова 76-я и 293-я дивизии соединились на западном берегу Северского Донца. Здесь образовался довольно большой плацдарм, достаточный по площади для накапливания сил и средств, способных прорваться в глубину фашистской обороны. Главком приказал Гордову усилить продвижение войск на запад и овладеть опорными пунктами врага в Графовке и Муроме. Однако организация наступления в полосе действий дивизий не была достаточно чёткой. Им не удалось преодолеть упорное сопротивление противника. Зато 227-я дивизия, действовавшая на левом фланге 21-й армии, обойдя Муром с юга, продвинулась на 12 километров и овладела важной высотой у посёлка Высокий.
28-я армия (Д. И. Рябышев). На направлении главного удара войска генерала Д. И. Рябышева утром сломили сопротивление гарнизона врага в Варваровке, но выбить гитлеровцев из Терновой не сумели. Командарм 28-й, форсируя по указанию главкома продвижение своих левофланговых соединений на юго-запад, приказал 224-й и 13-й гвардейской дивизиям овладеть Покровским. Эти соединения при поддержке 57-й и 90-й танковых бригад с упорными боями продвинулись на 6 километров в вышли к окраинам села Покровское. Здесь вновь доблестно сражались гвардейцы А. И. Родимцева. К исходу дня войска 28-й армии вышли на подступы к Харькову, на линию высот, обступающих город с востока.
38-я армия (К. С. Москаленко). Войска генерала К. С. Москаленко 13 мая продолжали наступать и в первой половине дня продвинулись на 6 километров. На своём правом фланге и в центре они овладели несколькими населёнными пунктами, в том числе селом Ново-Александровка, и завязали бои за Червону Роганку.
В 13 часов немцы, сосредоточив в течение ночи и первой половины дня две подвижные группировки, нанесли удар с двух сторон по стыку 38-й армии с её правым соседом. В одну группу вошли 3-я танковая дивизия и два полка пехоты, вторую составили 23-я танковая дивизия и один полк пехоты. Такого сильного удара массы танков с пехотой при мощной поддержке авиации ударная группа 38-й армии не выдержала и оказалась отброшенной на восточный берег реки Большая Бабка. Исходя из того, что выход танковых дивизий противника в район Старого Салтова угрожал отсечением выдвинувшихся вперёд главных сил нашей северной ударной группировки, а также потерей очень выгодного для нас плацдарма на западном берегу Северского Донца, главком немедленно приказал передать в распоряжение генерала К. С. Москаленко полнокровную 162-ю стрелковую дивизию полковника М. И. Матвеева и 6-ю гвардейскую танковую бригаду подполковника М. К. Скубы, находившиеся к этому времени в резерве 28-й армии. В итоге «ударная группа» одной только 38-й армии составила 5 стрелковых дивизий, 4 танковые и 1 мотострелковую бригады, около 200 танков, свыше 500 орудий и миномётов, прикрываемых с воздуха 100 самолётами. Одновременно маршал С. К. Тимошенко приказал командующему 38-й армией прочно закрепиться на восточном берегу Большой Бабки и ни в коем случае не терять локтевой связи с соседней 28-й армией.
Наступление южной ударной группировки продолжалось довольно успешно. Армия А. М. Городнянского вела упорные бои за Верхний Бишкин и Верхнюю Береку. Ещё утром 411-я и 266-я стрелковые дивизии опрокинули оборону гитлеровцев на восточном берегу реки Орель и, отбив несколько ожесточённых контратак, форсировали её. Закрепившись на плацдарме, вечером они завязали бой за опорные пункты противника на правобережье.
В итоге двух дней напряжённой борьбы войска генералов А. М. Городнянского и Л. В. Бобкина, обтекая фланги особо прочных опорных пунктов врага в Верхнем Бишкине и Верхней Береке, прорвали в своих полосах наступления тактическую оборону противника на всю глубину. Ширина участка прорыва достигла 50 километров. В полосе действий главных сил А. М. Городнянского глубина прорыва составила 16 километров, а группы Л. В. Бобкина — 20 километров. Этот успех был достигнут благодаря своевременному вводу в сражение 6-го кавалерийского корпуса. В боях южнее Харькова были разбиты основные силы 108-й венгерской легкопехотной дивизии и 62-й пехотной дивизии гитлеровцев. Серьёзно были потрепаны и некоторые части 113-й пехотной дивизии.
Крымский фронт (Козлов, Дмитрий Тимофеевич). Немцы вышли к Турецкому валу 13 мая — раньше 156-й стрелковой дивизии из фронтового резерва — и с ходу прорвались на его центральном участке. Фронт рухнул. Его командующий окончательно потерял всякую способность в той или иной мере влиять на обстановку. Из распоряжений Буденного, отданных им командованию фронта в районе Керчи: «Войскам драться везде… добиться перелома, восстановить положение на левом фланге 44-й армии… Полевое управление 47-й армии перебросить на Таманский полуостров… 51-ю армию подчинить генералу Черевиченко (заместителю Козлова) … Паникеров и дезертиров расстреливать на месте…»
