http://www.pomnivoinu.ru/home/calendar/5/12/113/
Началась Харьковская операция (или Вторая битва за Харьков). Северная ударная группировка перед переходом в атаку в 6 часов 30 минут утра начала артиллерийскую подготовку, которая продолжалась ровно час. В конце артподготовки в течение 15—20 минут наша авиация совершила удар по районам огневых позиций артиллерии и опорным пунктам, узлам сопротивления противника. На северном участке были брошены в бой в первом эшелоне 11 стрелковых дивизий при поддержке 7 танковых бригад и 20 артиллерийских полков РГК.
21-я армия (В. Н. Гордов). В ночь на 12 мая 76-я стрелковая дивизия полковника Г. Г. Воронина специально выделенными отрядами форсировала Северский Донец и на его левом берегу захватила два небольших плацдарма, с которых главные силы дивизии и начали с утра атаку обороны противника. В результате упорных боёв частям 76-й стрелковой удалось к исходу дня на участке шириной 5 километров вклиниться в расположение противника на глубину до 4 километров. Наступавшие южнее 293-я стрелковая дивизия генерал-майора П. Ф. Лагутина и 227-я стрелковая дивизия полковника Г. А. Тер-Гаспаряна успешно форсировали с утра 12 мая реку и, прорвав оборону противника, к исходу дня продвинулись на 6—10 километров.
28-я армия (Д. И. Рябышев). Войска 28-й армии в ходе успешно начавшегося наступления захватили сильно укреплённые немцами опорные пункты Байрак, Купьеваха, Драгуновка и окружили неприятельский гарнизон в Варваровке. Дальше продвинуться, однако, им не удалось.
Войскам трёх советских армий противостояли в этот день 79-я и 294-я пехотные дивизии и один пехотный полк 71-й дивизии противника.
Южная ударная группировка. В 7 часов 30 минут 12 мая 1942 года после часовой артиллерийской и авиационной подготовки войска генералов А. М. Городнянского и Л. В. Бобкина перешли в наступление против частей 8-го и 51-го армейских корпусов противника на участке от Верхнего Бишкина до Мироновки. Шесть советских дивизий при поддержке 200 танков и 14 полков РГК к полудню сломили сопротивление двух немецких пехотных дивизий и бригады венгров. Во второй половине дня на Красноградском направлении в прорыв был введён 6-й кавкорпус с приданной ему танковой бригадой. К вечеру войска на 40-километровом участке вклинились вглубь немецкой обороны на 12-15 км, достигнув второго оборонительного рубежа, созданного на возвышенном западном берегу реки Орель. Немцы бросили сюда всё, что было под рукой, в том числе трофейные команды и строительные подразделения, а генерал Городнянский начал выдвижение двух дивизий второго эшелона. Танковые корпуса оставались на месте, хотя находились уже в 35 км от линии фронта.
Генерал Паулюс, оценив обстановку, начал перегруппировку своих сил. На южный участок он направил один пехотный полк 113-й дивизии, одновременно из Харькова против 38-й армии начали выдвижение 3-я и 23-я танковые дивизии и три полка пехоты. Из Крыма под Харьков началась переброска воздушных эскадр Рихтгофена.