Соотношение сил на участке ударной группировки Южного фронта к вечеру 23 ноября оказалось уже менее выгодным, чем это было в начале операции, но оно все еще было достаточно благоприятным для наших войск. Силы 37-й армии превосходили противостоявшего им противника более чем в два раза, а силы 9-й армии на своем участке наступления — в 2,5 раза.

Войска 37-й и 9-й армий за семь дней продвинулись примерно на 60 км и на такое же расстояние удалились от своих железнодорожных станций. Они вполне могли продолжать наступление без больших перегруппировок и сколько-нибудь значительной паузы.

Ставка Верховного Главнокомандования неоднократно требовала увеличения темпов наступления ударной группировки Южного фронта, причем нацеливала ее в общем направлении на Таганрог. Утром 22 ноября 1941 г. Ставка указала командующему Южным фронтом, что потеря Ростова не отменяет задачу войск фронта — нанесение удара по тылам Клейста, а, наоборот, усиливает необходимость занятия ими Таганрога, и предписывала потребовать от войск решительных, энергичных действий [Директива Ставки ВГК № 005061 от 22.11 1941 г. ].

Директива Ставки Верховного Главнокомандования от 24 ноября подчеркивала, что целью действий наших войск на ростовском направлении является «разгром бронетанковой группы Клейста и овладение районом Ростов, Таганрог с выходом на фронт Ново-Павловка, Куйбышево, Матвеев Курган, р. Миус». Поэтому командующему Южным фронтом предлагалось, «...продолжая наступательную операцию, поставить войскам задачу овладеть Ростовом и Таганрогом...» [Директива Ставки ВГК № 005128 от 24.11 1941 г.], а командующему Закавказским фронтом — «...силами 56-й армии содействовать войскам Южного фронта в овладении районом Ростов» [С 22 ноября 56-я армия была включена в состав Закавказского фронта.].

Таким образом, Ставка требовала от командующего Южным фронтом энергичного продолжения наступления ударной группировки фронта в тыл главным силам моторизованных корпусов противника, развития ее главного удара в направлении на Таганрог.

Командующий Южным фронтом неправильно понял поставленную ему задачу. Он решил сначала овладеть Ростовом, а затем начать наступление на р. Миус и на Таганрог. Для осуществления этого решения он три дня потратил на перегруппировку войск, в результате которой на прежнем фронте 37-й армии были оставлены только две стрелковые дивизии, а остальные силы этой армии (четыре стрелковые дивизии и три танковые бригады) были переброшены влево, на участок Стоянов, Генеральское. Были также рокированы влево, в район Чистополье, и две кавалерийские дивизии. Восточнее 37-й армии на р. Тузлов выдвинулась 9-я армия. В ее состав были -переданы из 56-й армии одна кавалерийская, одна стрелковая дивизии и одна танковая бригада, развернувшаяся западнее Новочеркасска на рубеже Грушевская, Бол. Мишкин.

Если вечером 23 ноября главные силы ударной группировки Южного фронта занимали охватывающее положение по отношению к большей части сил моторизованных корпусов противника, то после перегруппировки, вечером 26 ноября, они нависали над флангом и тылом только двух немецких моторизованных дивизий, оборонявшихся в районе Ростова.

При этом наша разведка не обнаружила вывода из района Ростова танковых дивизий противника, и командующий фронтом рассчитывал непосредственно в районе Ростова уничтожить главные силы 1-й танковой армии противника. Для этого он приказал нанести удары главным силам 37-й армии с фронта Стоянов, Генеральское на Султан-Салы, западную окраину Ростова, главными силами 9-й армии — с фронта Константиновка, Буденный на Большие Салы, Ростов и соединениями, переданными из 56-й армии, — со стороны Новочеркасска на Ростов.

На кавалерийские дивизии возлагалась задача выдвинуться в район Вадуевского, обеспечить правый фланг ударной группировки Южного фронта, а затем к исходу 27 ноября выходом в район Синявки перерезать коммуникации группы Клейста.

56-я армия наносила удары тремя группами: восточной группой из района Красный Двор на восточную окраину Ростова; центральной группой из района Батайск на южную окраину Ростова и западной (более сильной) группой из района севернее Азова на западную окраину Ростова и Чалтырь.

Наступление ударной группировки Южного фронта и 56-й армии на Ростов началось утром 27 ноября. Под ударами наших войск противник вынужден был начать отход из ростовского мешка.

Основные усилия немецко-фашистского командования в течение 27, 28 и 29 ноября были направлены к тому, чтобы задержать наступление главных сил 37-й армии с севера и западной труппы 56-й армии с юга и тем самым обеспечить отвод своих дивизий из района Ростова. С этой целью ударной группе 37-й армии противник противопоставил две танковые дивизии.

Нашим войскам 29 ноября удалось прорвать фронт противника как на северном фасе, южнее Стоянова, так и на юге в районе Чалтыря. В этот день одна стрелковая дивизия 37-й армии продвинулась в районе севернее Султан-Салы, а западная группа 56-й армии овладела Чалтырем. В то же время центральная группа 56-й армии и новочеркасская группировка 9-й армии после трехдневных уличных боев очистили от противника Ростов.

С 30 ноября по 2 декабря, преследуемые нашими войсками, потрепанные соединения немецких моторизованных корпусов отходили на рубеж р. Миус от Куйбышево до Покровского и далее на линию Самбек, р. Самбек, где им удалось закрепиться и с помощью подошедших подкреплений остановить наступление армий левого крыла Южного фронта [56-я армия 29 ноября вошла в состав Южного фронта.].

Вследствие медленного наступления ударной группировки Южного фронта и неправильного решения командующего фронтом, принятого им после выхода наших войск на р. Тузлов, моторизованные корпуса противника не были окружены и уничтожены. Однако в боях под Ростовом сначала наступательных, а затем оборонительных они понесли большие потери как в личном составе, так и в материальной части. Противник был отброшен от Ростова.