敌人倚仗着拥有优势的坦克、飞机和炮兵兵力，继续压迫我军全线向后退却。它对防守萨尔斯克方向的第51集团军左翼兵团进行了特别疯狂的攻击。在这个地段上作战的是德军坦克第4军的强大的坦克兵团。
第37集团军在集群的中央地段的诺沃以色列到卡梅舍瓦哈间的地区上进行着艰巨的防御战斗。集团军当面进攻之敌是敌人坦克第1集团军及坦克第4集团军的坦克第40军。敌人集中主要兵力攻击我集团军暴露的翼侧：坦克第40军向萨尔斯克方向我集团军右翼进行突击，坦克第3军则对左翼实施进攻。
第12集团军在顿河战役集群的左翼小塔洛瓦亚、卡加耳尼次卡亚地区进行防御。敌坦克第l集团军坦克第3军的部分兵力和第17集团军坦克第57军对其实施进攻。
顿河战役集群各部队仍然感到弹药残缺，尤其是炮弹和迫击炮弹。例如，第12集团军和第37集团军每门火炮只剩下10—15发炮弹，每门迫击炮只剩下5—7发炮弹。此外，大部分军队炮兵和加强炮兵尚在开赴前线的途中，诸兵种合成军队指挥员与炮兵主任之间由于通信联络中断实际上各部队与炮兵之间没有任何协同动作可言。
顿河战役集群的装甲坦克部队有5个坦克旅、2个独立坦克营及坦克第14军(该军编有3个坦克旅和1个摩托化步兵旅)，可是在这些坦克旅和坦克营里却连一辆坦克也没有，把坦克兵当作步兵使用，只是在坦克第14军里有15辆坦克。后来，从统帅部预备队里给顿河战役集群调来了2个坦克旅(每旅有40辆坦克)。但是，这两个坦克旅却在第5l集团军地带内作战。
空军第4集团军(司令员维尔希宁空军中将，当时已有126架飞机)支援顿河战役集群的战斗行动。给它们规定的任务是：掩护地面部队退却，尽一切力量用轰炸突击和强击突击阻滞敌人的进攻和减低其前进的速度。对敌人坦克纵队和机械化纵队的斗争，基本上是根据空中侦察的情报实施的。对瞬息万变的情况能够及时采取的唯一的办法就是：集中有限的航空兵兵力向对我威胁最大的敌人集团实施突击。
在我军急速退却期间，空军第4集团军司令部同方面军司令部及诸兵种合成集团军司令部之间没有可靠的通信联络。我航空兵基本上是根据一般原则自行采取行动的。
顿河战役集群的防御组织得很差，几乎没有构筑什么工事。在许多地段上，步兵由于没有锹镐等土木工具，连掩体等简易工事都没有构筑。各集团军内没有防坦克地雷，所以也没有在敌人坦克威胁的方向上布设地雷障碍物。后勤部门与部队失掉了联系，掉队很远，因而在战斗最关键的时候，各部队几乎都没有了弹药、油料和粮食。
在顿河战役集群内，各级司令部门对部队的指挥仍然很差。仍然没有真正组织起协同动作，地面侦察和空中侦察组织得也不好。
故人在兵力和兵器上仍占很大优势，特别是在我集群中央和左翼里亚斯卡到卡加耳尼次卡亚地段上。进攻的敌军还有大量航守兵的支援。
遵照最高统帅部的指示，北高加索方面军司令员7月28日命令顿河战役集群停止退却，转入防御，并于7月30日晨以第51集团军左翼部队(1个步兵师、1个骑兵师、2个坦克旅)的兵力向尼古拉耶夫斯卡亚、康士坦丁诺夫斯卡亚方向实施反突击。反突击部队的指挥，责成波格列鲍夫少将担任。给它们规定这样的双重任务(转入防御并于次日晨转入进攻)，又不给充分地加强，这就使得反突击必然失败。因为第51集团军左翼部队当面之敌是敌人2个坦克军的强大快速兵团，它们轻而易举地就可以先我部队发起进攻。结局果然正是这样。
7月29日日终前，骑兵第l15师和坦克第135旅在大、小马尔提诺夫卡地域占领了进攻出发地位。波格列鲍夫将军的司令部设在大马尔提诺夫卡。冲击的开始时间定在次日7时零分。但是在我们进攻开始前几分钟，敌人的坦克就冲进了大马尔提诺夫卡，消灭了波格列鲍夫将军身边的分队及其司令部，使还没有来得及转入进攻的反突击部队失去指挥。
集团军司令员科洛米耶茨少将和军事委哈列佐夫旅级政委赶到了出事地点。科洛米耶茨将军命令骑兵第115师立即作好战斗准备与步兵第302师一起完成原来的任务——转入进攻。但是为时已晚。敌人一面对我军进行猛烈的轰炸，一面在大量的坦克支援下转入进攻。激烈的战斗持续了整整一天。到19时敌人已突入第302师右翼的阵地。我军被迫后退。
法西斯德军在齐姆良斯卡亚地域突破了我军步兵第91师和步兵第157师接合部上的防御。在敌坦克第4集团军坦克第48军的优势兵力猛攻下，我步兵第157师和第138师部队开始向东退却，尔后又向北退却，退到阿克赛河地区。
这样一来，在顿河战役集群的面前就出现了严重的局势。第51集团军与方面军主力之间被分割开了(第51集团军和第37集团军之间的缺口达65公里)，集团军司令部与集群和方面军司令部之间的通信联络中断了。在这种情况下，最高统帅部于7月31日将第5l集团军转隶给了斯大林格勒方面军。
就在这个时候，由于法西斯德军拟以第6集团军的兵力从行进间一举攻克斯大林格勒的企图没能得逞，希特勒统帅部不得不将坦克第4集团军从高加索方向调到斯大林格勒方向，并将其编入“Ь”集团军群；但是，将该集团军的坦克第40军转隶给坦克第1集团军和留在“A”集团军群内。8月l日，“A”集团军群司令官李斯特陆军元帅给坦克第4集团军发去一封吹嘘他们的矜持的电报：
“由于坦克第4集团军离开‘A’集团军群的地域，我不得不再次对其卓越的长官和对其部队优异的战绩表示感谢。你们集团军现在面临着一项新的艰巨任务，完成这项任务的同时还必须保障对‘Ａ’集团军群的后方掩护。我祝愿你们集团军也同样胜利地完成这项任务，并希望在完成任务之后代‘A’集团军群的编成内重新见到你们”。
当然，希特勒将领的这些希望是注定不能实现的。被他大肆吹嘘的这个集团军在伏尔加河畔铜墙铁壁面前已碰得头破血流。同时，这一调动当然削弱了北高加索的敌军。虽则如此，敌人仍在继续进攻，坦克第40军进到我第5l集团军和第37集团军间隙地上，坦克第57军近到我第12集团军和第37集团军间的间隙地上。这就构成了我濒海战役集群右翼有被包围的危险。该集群的部队只得放弃卡加耳尼克河阵地，撤往耶亚河和库果耶亚河地区。
在顿河战役集群正面，8月2日晨敌人大量步兵在200辆坦克的支援下，对萨尔斯克发起了进攻，并于日终前占领红波利亚纳、朱可夫卡、拉色普诺耶。敌坦克第1集团军又以两个坦克军的兵力从这个地区继续发展进攻：坦克第57军向克鲁泡特金实施突击，坦克第40军向斯塔夫罗波尔实施突击。根据顿河战役集群当面局势的发展，方面军军事委员会8月3日决定将顿河战役集群的部队撤过库班河。
8月2日至4日，顿河战役集群的部队进行着艰苦的战斗。第37集团军在后卫的掩护下往东南方向的斯塔夫罗波尔撤退。敌人以强大的坦克集群实施突击，击破我第37集团军后卫部队的抵抗后，于8月5日把他们压迫到科热夫尼科夫、纳杰日达、霍洛德诺哥尔斯基地区，并攻占了斯塔夫罗波尔。敌人占领斯塔夫罗波尔后，继续向涅文诺麦斯克、矿水城、格奥尔古耶夫斯克方向展开积极行动。
按照最高统帅部的指示，把2个支队调到了这个方向。科尔叶涅夫少校指挥的支队(由4个摩托化步兵连和6门火炮编成)在波科依诺耶、阿尔罕格尔斯科耶地段上占领防御；季莫非叶夫少将指挥的支队在尼娜车站、矿水城地段的库马河—线占领防御，这个支队由罗斯托夫炮兵学校、波尔塔瓦拖拉机学校、诺沃契尔卡斯克骑学校、奥尔忠尼启则步兵学校的2个机枪连、高级步兵学校、3个摩托化步兵营、1个迫击炮营和摩托化步兵第12教导团编成。这个支队还得到装甲列车第36营和第4l营的加强。内务人民委员部的步兵第11师(该师在作战上归季莫菲叶夫少将指挥)在通往矿水城和耶先图基的接近路上占领防御。
8月8日日终前，敌坦克第40军的先头部队进抵库马河北岸，与诺沃契尔卡斯克骑兵学校的分队展开战斗。骑兵学员们英勇抵御敌坦克和摩托化步兵的冲击。敌人在矿水城前强渡库马河的一切企图均未得逞。在这次战斗中，学员们击伤敌坦克10辆并歼灭敌大量官兵。
自8月9日晨起，希特勒匪徒再次从北面向矿水城发起冲击，但是他们的冲击均被学员们击退。当坦克第40军指挥官看到在这儿拣不到便宜时，便留下部分兵力对付诺沃契尔卡斯克骑兵学校的学员，而把其余的部队在夜间调走，向热列兹诺沃德斯克、养马场(皮亚季哥尔斯克以北)实施猛烈突击。敌人突破了内务人民委员部步兵第11师地段上的防线。皮亚季哥尔斯克——纳尔奇克公路的方向上，只剩下了边防军第26团(仅400多人)。
在8月9日夜间、10日白天和夜间，该团在皮亚季哥尔斯克城内进行激烈的巷战，给敌人以重创。在战斗中，边防军战士消灭敌人5辆坦克、l0辆装甲输送车、10辆满载弹药的汽车和100多个希特勒匪徒。敌人在向养马场扩张战果时，以一路纵队向皮亚季哥尔斯克、矿水城突击，从南面向诺沃契尔卡斯克骑兵学校分队的背后突击。骑兵学校的学员们几乎在四面被围的情况下与敌坦克和摩托化步兵英勇奋战了三天三夜。该校师生在擅于组织战斗的校长卡留日内伊上校指挥下，突出重围与第37集团军的部队会合。
后来，敌人暂时停止了东南方向上的进攻，派坦克第40军从东面进行掩护。这使第37集团军的部队得以摆脱敌人，并于8月5日日终前撤过卡拉乌斯河和扬库尔河。
从黑海海岸防线上调来的独立步兵第1军，8月2日开到诺沃特罗伊茨科耶、格里哥里波利斯卞亚地区，由于时间短暂没有来得及组织好防御，8月3日在敌坦克第40军和坦克第3军的突击下撤过库班河。
第12集团军8月4日、5日向库班河—线且战且退，于8月5日日终前退到库班河左岸。在向库班河撤退中，集团军失去同顿河战役集群司令部之间的通信联络，8月5日方面军司令员命令该集团军编入濒海战役集群。
到8月6日，顿河战役集群内只剩下了第37集闭军。顿河战役集群在斯塔夫罗波尔方向上的防御战役到此结束。敌人在进攻过程个充分发挥其坦克、航空兵、炮兵和快速兵团的作用，迫使顿河战役集群的部队不断向后退却，并占领我斯塔夫罗波尔。但是，敌人却没有达到其进攻的当前目的——在顿河与库班河之间围歼苏军。
