Przebieg bitwy Potężne siły pancerne Hotha posuwały się naprzód z niewielkim opóźnieniem, a jedyną naturalną barierą przed miastem była rzeka Dewica, dopływ Donu biegnący przez Siemiłuki, niedaleko na zachód. Z niejasnych powodów most nad Dewicą nie został zniszczony, a siły Hotha były w stanie zepchnąć rozmieszczone tam siły obronne i dotrzeć na przedmieścia Woroneża 7 lipca. Siły radzieckie przeprowadziły następnie skuteczny kontratak, który związał walką siły Hotha.
W tym momencie 4 Armia Pancerna powinna zostać zluzowana przez siły piechoty, ale te wciąż znajdowały się daleko od miasta. Doszło do intensywnych walk miejskich, a Hoth kontynuował natarcie, czekając na posiłki. W pewnym momencie 3 Dywizja Zmotoryzowana sforsowała Don, ale zawróciła. Radzieckie dowództwo rzuciło do miasta rezerwy, w wyniku czego doszło do sytuacji podobnej do tej, którą można będzie zobaczyć w Stalingradzie kilka miesięcy później, gdy niemieckie wojska oczyszczały domy miotaczami ognia, podczas gdy czołgi udzielały wsparcia ogniowego.