Groziło to okrążeniem całej grupy atakującej to miasto. Wieczorem 17 maja gen. Wasilewski zameldował o zaistniałej sytuacji Stalinowi i zaproponował przerwanie ataku i skierowanie większości sił do likwidacji wyłomu. Propozycję tę powtórzono następnego dnia, ale rada wojskowa przekonała Stalina, że sytuacja nie jest tak zła i nie ma potrzeby przerywania operacji. Natarcie kontynuowano, a do jego wzmocnienia wydzielono rezerwy z puli głównodowodzącego, czyli Stalina. Mogły one dotrzeć dopiero w ciągu trzech lub czterech dni, więc zdecydowanie za późnoEncyklopedia II wojny światowej nr 27..., s. 478–479..
Timoszenko powagę sytuacji zrozumiał dopiero po południu 19 maja i rozkazał przejść do obrony na całym odcinku frontu. Było już za późno na obronę i do 23 maja cała grupa uderzeniowa znalazła się w okrążeniu. Część odciętych oddziałów od 24 do 29 maja przebijała się w stronę Dońca. Niektórym z nich udało się przedostać na drugi brzeg rzeki. W tym samym czasie Niemcy przeprowadzili szereg natarć w rejonie występu barwienkowskiego i w kierunku na Wowczańsk. W efekcie w okrążeniu znalazła się też druga grupa uderzeniowa frontu. W warunkach zdecydowanej niemieckiej przewagi w powietrzu próba odblokowania tej grupy się nie udała, ale umożliwiła wyrwanie się z kotła 22 tys. żołnierzyEncyklopedia II wojny światowej nr 27..., s.