战役背景
1942年2月下旬，苏军的冬季反攻将德军自莫斯科前击退，并在南线也收复了罗斯托夫，但苏军自身也消耗了极大的力量。双方因伤亡惨重而不得不稍作休整，战线暂时归于稳定。斯大林深信德军在经历红军的反攻后，战力已至强弩之末，因此决定对东部战线上德军的脆弱处发动新的攻势。
在这样的情况下，苏军西南方面军、南方方面军决定对德军南方集团军群第6集团军发动进攻。
苏军的战役计划是：由铁木辛哥指挥的西南方面军分南北两路从巴尔文科沃突出部和沃尔昌斯克地域对哈尔科夫实施向心突击，粉碎德军哈尔科夫集团，解放哈尔科夫，为向第聂伯罗彼得罗夫斯克发展进攻创造条件;由马利诺夫斯基中将指挥的南方方面军坚守巴尔文科沃突出部南正面，以保障西南方面军主要突击集团翼侧。
战役经过
根据战役进程，1942年5月的哈尔科夫战役可分为三个阶段。
苏军进攻，德军增援(5月12日～5月16日)
5月12日，苏军西南方面军发起进攻，各突击集团三日内突破德军防御：第28集团军从沃尔昌斯克地域向前推进18～25公里，第6集团军和博布金少将指挥的集团军级战役集群从巴尔文科沃突出部向前推进25～50公里，为快速兵团投入战斗创造了有利条件。
16日，由于铁木辛哥被所谓兹米约夫地域有德军装甲重兵集团的情报所迷惑，苏军进展迟缓，德军得以从其他方向抽调预备队封闭突破地段，并在巴尔文科沃突出部底部南方面军第9集团军当面建立了强大突击集团。其中，德军克莱斯特集团军群(坦克第1集团军、第17集团军)的步兵比第9集团军多0.5倍，炮兵多1倍，坦克多5.5倍。
德军反击，苏军防御(5月17日～5月23日)
5月17日，为解除德军第6集团军的压力，克莱斯特集团军群发起“腓特烈一世”进攻行动，出动14个师进攻南方面军。德军第1装甲集团军在空军第4军大规模的空中支援下，向实力薄弱的苏军第9和第57集团军发起进攻。当日，由于铁木辛哥元帅仍被所谓兹米约夫地域有德军装甲重兵集团的情报所迷惑，最终命令苏军第21坦克军进入战斗。至当天结束时，德军推进到苏军突击部队后方40千米。
17日～18日，德军从南北两面对苏军第28集团军两翼实施反突击。苏军通信与物资供应面临明显的威胁，苏军部队自身也面临着被包围的危险。
