Любой более-менее грамотный сегодняшний офицер сразу же скажет, что рассчитывать на успех операции при такой подготовке не стоит. Но это было самое начало 1942 года, время, когда советскому руководству любой ценой нужно было продемонстрировать высокую активность его войск на советско-германском фронте. На кону крупной политической игры стояли большие ставки, и «мелочиться» до уровня неоправданных потерь в Кремле не собирались. Не решался возражать И.В. Сталину и главнокомандующий Юго-Западного стратегического направления Маршал Советского Союза С.К. Тимошенко, который чувствовал за собой вину неудач 1941 года и всячески стремился вернуть благосклонность вождя.
Генерал Ф.Я. Костенко командование Юго-Западным фронтом принял только в середине декабря 1941 года. С лета 1940 года и в начале Великой Отечественной войны он командовал армией, без отрыва от должности весной 1941 года окончил Высшие академические курсы при Академии Генерального штаба РККА. В декабре 1941 года он возглавил оперативную группу войск фронта, которая в период с 6 по 16 декабря успешно провела Елецкую наступательную операцию, освободив этот город и еще около 400 населенных пунктов. Однако опыта проведения фронтовых операций у него не было.
В таких условиях 20 декабря 1941 года 40-я армия перешла в наступление, имея первоначальной задачей выйти на рубеж реки Тим, а затем наступать на Курск. Ведя тяжелые бои, эта армия продвинулась на 10—12 километров, 25 декабря штурмом заняла сильно укрепленный поселок Тим, 28 декабря вышла на рубеж одноименной реки Тим и форсировала ее.
Успех 40-й армии подтолкнул командование Юго-Западного фронта к более решительным действиям. По его приказу 28 декабря на обоянском направлении перешла в наступление 21-я армия, которая на следующий день перерезала железную дорогу Курск – Белгород.
После этого наступательные действия обеих армий стали резко замедляться. Наступление сводилось к выдавливанию противника и медленному «прогрызанию» его обороны. Пехота атаковала противника, наступая по глубокому снегу. Разведка противника практически не велась. Преобладали повторяющиеся лобовые атаки на одних и тех же рубежах, без надлежащего артиллерийского сопровождения и фактически без поддержки авиации.
В то же время немецкое командование, определив направления главных ударов советских войск, оперативно начало перебрасывать на угрожаемые направления резервы и части с неатакованных направлений. Их опорные пункты продолжали вести бой даже в полном окружении. Часто проводились контратаки против открытых флангов. Тем не менее, даже несмотря на повышение упорности и активности обороны противника, соединения ударных групп Юго-Западного фронта продолжали наступление.
5 января советские войска вышли к пригородным селам города Обояни. Развернулись ожесточенные затяжные бои за этот город. Он был блокирован советскими войсками со всех сторон. Но противник, укрепившись в городе, оказывал упорное сопротивление. По всей полосе обеих советских армией развернулись крайне упорные, но безрезультатные бои – фактически войска топтались на одном месте, ведя бои за одни и те же населенные пункты.
В ночь на 7 января советским командованием была предпринята решающая попытка по овладению Обоянью. За этот и последующий дни советским войскам несколько раз удавалось врываться в центр города, но большей частью каждый раз они были оттуда оттеснены. Только некоторым частям удалось закрепиться в городе и они вели бой в окружении.
Для перелома в операции по решению командующего фронтом в полосе 21-й армии в бой была введена 8-я мотострелковая дивизия НКВД. 9 января ее части достигли центра Обояни. Однако надолго закрепиться там не смогли. 10 января, в связи с отсутствием боеприпасов и горючего, было советским войскам приказано оставить этот город.
Между тем противник не ограничился захватом Обояни, а потеснил советские части еще на 20 километров. В результате 11 января они заняли оборону примерно на том же рубеже, откуда началось наступление. Там они вступили в упорные бои с наступавшим противником.
Наступавшая севернее 40-я армия к 8 января вышла в район 28—30 километров южнее и юго-восточнее Курска. Но сил для продолжения наступления на этот город у нее уже не было. Несмотря на это, 15 и 18 января армия вновь пыталась прорвать оборону врага, но достигла только самого незначительного продвижения.