В то время, когда шло уничтожение окруженного противника, советские войска, образовавшие внешний фронт, вели ожесточенные бои с крупными силами врага, пытавшимися прорваться на выручку своей окруженной группировке. Не считаясь с огромными потерями, немецко-фашистское командование подтягивало и бросало в бой все новые и новые соединения и части, прежде всего танковые. Если 27 января против внешнего фронта советских войск действовали три пехотные и три танковые дивизии, два танковых батальона и дивизион штурмовых орудий, то к 11 февраля количество войск противника увеличилось до семи пехотных и восьми танковых дивизий, пяти дивизионов штурмовых орудий и трех танковых батальонов.

Учитывая серьезную опасность прорыва противника к своей окруженной группировке, советское командование приняло меры к усилению пехотой, артиллерией, танками и инженерными войсками как внутреннего, так и внешнего фронтов. В ходе операции ударная группировка 2-го Украинского фронта за счет перегруппировок была усилена девятью стрелковыми дивизиями, четырьмя артиллерийскими бригадами, танковой бригадой и инженерными частями. Ударная группировка 1-го Украинского фронта была усилена 2-й танковой армией — командующий генерал-лейтенант танковых войск Богданов С. И., — четырьмя стрелковыми дивизиями и артиллерийскими частями.

11 февраля противник предпринял очередную и наиболее серьезную попытку прорваться на соединение со своей окруженной группировкой. Собрав в районе Ризино сильный танковый кулак в составе четырех танковых дивизий (1, 16, 17-я и танковая дивизия СС «Адольф Гитлер»), противник нанес удар в направлении Лысянки и одновременно силами более трех танковых дивизий (11, 13, 14-я и часть 3-й танковой дивизии) — из района Ерки также в направлении на Лысянку. В то же время командование окруженной группировки стянуло в район Стеблева крупные силы войск для удара через Шандеровку на Лысянку.

Немецко-фашистское командование намеревалось решить сразу две задачи — вывести из окружения свои войска и «попутно» окружить части наших войск, действовавшие в районе Звенигородки.

Советские войска оказали врагу упорное сопротивление.

Особую стойкость, упорство и самоотверженность в этих боях проявили части 359-й и 167-й стрелковых дивизий 47-го стрелкового корпуса, оборонявшиеся в районе севернее Ризино на направлении главного удара противника. Сражаясь против численно превосходящих сил врага, части этих дивизий 11 февраля отбили несколько вражеских атак. Но противник, не считаясь с потерями, бросал в бой все новые и новые силы. Во второй половине дня 11 февраля вражеским танкам удалось прорваться через боевые порядки 359-й и 167-й дивизий. Однако наши войска сильным артиллерийским и пулеметным огнем отсекли пехоту противника от танков и заставили ее залечь. С наступлением темноты части 359-й и 167-й дивизий по приказу вышестоящего командования отошли на следующий рубеж, где вновь оказали упорное сопротивление противнику.

Ценой огромных потерь немецко-фашистским войскам, наступавшим из района Ризино, удалось потеснить наши части и выйти в район Лысянки. Наступление врага из района Ерки было отражено с большими для него потерями.

12 февраля окруженной группировке противника также удалось потеснить советские войска и выйти в район Шандеровки. В результате этого расстояние между окруженной группировкой и танковой группировкой противника, прорвавшейся в район Лысянки, сократилось до 12 км. Создалась чрезвычайно напряженная обстановка.

Прорыв окруженной группировки произошел потому, что: во-первых, не было продуманного общего плана уничтожения вражеской группировки силами 1-го и 2-го Украинских фронтов; во-вторых, 27-я армия, действовавшая на участке прорыва, слабая по своему составу, не была своевременно усилена, и, в-третьих, не были приняты меры к ликвидации в первую очередь группировки противника в выступе в районе Стеблева.

С целью недопущения дальнейшего продвижения врага в районах Лысянки и Шандеровки командование обоими фронтами усилило эти направления стрелковыми войсками, а также перебросило сюда части 2-й и 5-й гвардейской танковых армий и 5-го гвардейского кавалерийского корпуса.

В результате принятых советским командованием решительных мер и героического сопротивления наших войск дальнейшее продвижение вражеских группировок навстречу друг другу было приостановлено.

12 февраля общее руководство всеми войсками, привлеченными для ликвидации окруженной группировки, было возложено на командующего 2-м Украинским фронтом [Директива Ставки ВГК № 220022 от 12 февраля 1944 г.]. В связи с этим в состав 2-го Украинского фронта была передана 27-я армия. На войска 1-го Украинского фронта была возложена задача не допустить в своей полосе прорыва врага на соединение с окруженной группировкой.

Противник, потеряв надежду на помощь извне, в ночь на 17 февраля предпринял последнюю отчаянную попытку выйти из окружения и соединиться со своей танковой группировкой, прорвавшейся в район Лысянки. Воспользовавшись сильным бураном, вражеские войска густыми колоннами двинулись из Шандеровки на юго-запад. Советские войска, обнаружив движение противника, встретили его огнем всех видов оружия. Вслед за тем в бой были введены танки и кавалерия. Танковые и кавалерийские части с хода врезались во вражеские колонны и уничтожали пытавшегося вырваться из окружения врага.

В течение 17 февраля большая часть окруженной группировки была уничтожена или взята в плен. На следующий день наши войска продолжали ликвидировать остатки окруженной группировки, рассеявшиеся мелкими группами по оврагам.

Группировка немецко-фашистских войск, вклинившаяся в район Лысянки, в период с 18 по 25 февраля была отброшена в исходное положение с большими для нее потерями.