В состав ударной группировки армии, строившейся в два эшелона, были выделены четыре стрелковые и одна кавалерийская дивизии, две танковые бригады и основные силы артиллерия. В полосе ее наступления была создана, кроме того, армейская артиллерийская группа дальнего действия, имевшая задачу подавить огневую систему противника в глубине его обороны.
С рассветом 18 января после часовой артиллерийской подготовки войска 37-й армии генерала А. И. Лопатина при поддержке артиллерии и авиация также перешли в наступление.
275-я стрелковая дивизия, действовавшая на вспомогательном направлении, правее ударной группировки армии, натолкнулась на очень прочную оборону. Лишь на следующий день соединение овладело опорными пунктами врага на переднем крае. К исходу дня 21 января после крайне напряженных боев частям дивизии удалось проникнуть да 3 - 8 километров в глубину фашистской обороны и выйти к населенным пунктам Райгородок, Николаевка и Рай-Александровка, где их продвижение было остановлено огнем и контратаками противника. Четырехдневные напряженные бои здесь подсказали, что подступы к Славянску с востока сильно укреплены.
На участке ударной группировки армии наступление развивалось успешнее. 96-я стрелковая дивизия генерал-майора И. М. Шепетова к исходу 18 января сумела при поддержке 3-й танковой бригады с упорными боями выйти к восточной окраине Ново-Александровки, превращенной гитлеровцами в миниатюрную полевую крепость. К исходу дня 21 января части дивизии сломили этот очаг сопротивления и, продвигаясь по глубокому снегу, проникли в оборону противника на глубину до 10 километров.
Командир дивизии, командиры частей и подразделений, партийно-политический аппарат этого соединения проявили образцы воинского мастерства, беззаветного героизма в достижении поставленных целей. Весь личный состав показал высокий наступательный порыв, самоотверженность, умение владеть оружием. Именно поэтому 96-я стрелковая была в числе первых на нашем фронте преобразована в гвардейскую и стала именоваться 14-й гвардейской стрелковой дивизией. Одновременно 132-я и 142-я танковые бригады были преобразованы соответственно в 4-ю и 5-ю гвардейские.
99-я стрелковая дивизия под командованием генерал-майора В. Я. Владимирова при поддержке 2-й танковой бригады атаковала передний край обороны и, вклинившись в ее глубину, на второй день наступления овладела опорным пунктом Черногоровка. Для развития успеха на ее участке была введена в бой из второго эшелона армии 150-я стрелковая дивизия. К исходу четвертого дня наступления эти соединения проникли в глубь вражеской обороны на 20 километров, прорвав ее на отдельных направлениях на всю тактическую глубину.
Наступление частей 230-й стрелковой дивизии закончилось небольшим их вклинением в расположение противника из-за чрезвычайно сильного противодействия узлов сопротивлепия врага. Таким же был и результат действий 218-й стрелковой дивизии левее ударной группировки армии.
Итак, несмотря на успех нескольких дивизий, задачи, поставленные перед войсками 37-й армии, не были выполнены. По сравнению с армиями генералов А. М. Городнянского и Д. И. Рябышева она отстала в своем продвижении, и это в значительной степени нарушило последующее планомерное развитие операции в целом.
Тем не менее войска 37-й армии серьезно измотали противостоявшие им 295-ю и 76-ю пехотные дивизии и сковали резервы противника, сосредоточенные в районе Краматорска.
Несколько слов о результатах наступления 12-й армии генерал-майора К. А. Коротеева, которая, имея незначительный боевой состав, действовала на вспомогательном направлении, южнее армии Лопатина.