Наиболее успешно наступала 159-я отдельная стрелковая бригада под командованием полковника А.И. Булгакова. Преодолев Дон, в первой половине дня она взяла контроль над территорией железнодорожного вокзала. Под сильным огнем атакующего противника ранения получили командиры 1-го и 4-го батальонов 159-й бригады, командование над ними взял на себя командир 3-го батальона старший лейтенант Г.К. Мадоян[37]. Вскоре противнику удалось окружить сводный отряд, но бойцы Мадояна продолжали удерживать занятые позиции. Шесть дней группа Мадояна вела бои в окружении. На помощь к отрезанному отряду пробивались группы 248-й стрелковой дивизии. Преодолевая атаки пехоты и танков противника, к 10 февраля они выдвинулись на улицу Портовую.
Ночью 9 февраля генерал-майор П.Г. Тихомиров, возглавляя ударную группу 28-й армии, вызвал к себе лучших бронеразведчиков (уроженцев г. Ростова-на-Дону), для того чтобы те проверили состояние ледяного покрытия реки Дон и обнаружили быстрые пути к окруженному отряду Г.К. Мадояна и другим частям, сражавшимся у вокзала. Одним из таких ростовчан был офицер разведывательного батальона Н.А. Ачкасов, который вспоминал особенности штурма: «Перед наступающей 28-й армией, в состав которой входил наш разведбатальон, предстало открытое поле, заканчивающееся сложным водным рубежом рекой Дон, с сильно поврежденным льдом, за которым возвышался крутой ростовский берег и задымленный пожарами мой родной город Сквозь эти клубы пробивалось зарево пожарищ, освещая мерцающим светом погруженные в Дон остатки взорванного моста»[38]. Первые бронемашины, пытавшиеся переправиться к Ростову, застряли во вмерзшей во льду проволоке. На звуки мотора немцы открыли шквальный стрелково-пулеметный огонь. Тем не менее бойцам удалось выполнить приказ следом идущие бронемашины все-таки пробрались к окруженным товарищам и оказали им необходимую помощь[39]. Как показывала боевая практика, использование бронетехники в сложных городских условиях, к тому же при невыгодном положении, создавало ситуацию уязвимости машин.
В течение 9 и 10 февраля части и подразделения 28-й армии отражали контратаки врага на окраинах города. Основные силы 152-й и 156-й стрелковых бригад под давлением противника отошли на остров Зеленый. 159-я стрелковая бригада в боях в привокзальном районе понесла большие потери, но продолжала сражаться на южной окраине Ростова. На следующий день 159-я бригада мелкими группами выходила на боевые порядки 248-й стрелковой дивизии. К 14:00 11 февраля 248-я стрелковая дивизия зачищала от противника южную окраину города, а также совместно с группой 159-й стрелковой бригады наступала в направлении вокзала. Один полк дивизии оставался в резерве на южном берегу Дона в районе станции Заречная. В южной части Нижнегниловской сражались подразделения 34-й гвардейской стрелковой дивизии, 98, 52 и 79-й стрелковых бригад, им противостоял противник силами до двух батальонов пехоты с танками, ведя при этом плотный артиллерийско-минометный огонь.
По неполным данным, в семи соединениях 28-й армии с 1 по 10 февраля 1943 г. общие потери составили 1888 чел. По состоянию на 11 февраля в соединениях 28-й армии оставалось: в 248-й стрелковой дивизии 2589 чел.; в 34-й гвардейской стрелковой дивизии 2503 чел.; в 98-й отдельной стрелковой бригаде 1201 чел.; в 52-й отдельной стрелковой бригаде 1666 чел.; в 152-й отдельной стрелковой бригаде 1523 чел.; в 6-й гвардейской танковой бригаде 687 чел.[40] Потери армии были ощутимые. Это объясняется тем, что именно части и соединения 28-й армии выполняли основные задачи по освобождению Ростова в условиях уличных боев.
Конно-механизированная группа Кириченко передовыми частями к утру 11 февраля продвинулась западнее разъезда Западный и овладела там железной дорогой. Севернее Дона в эти дни наступали 40-я гвардейская, 315-я, 258-я стрелковые дивизии 5-й ударной армии. 11 февраля они подошли к городу Шахты и в течение 12 февраля полностью освободили город от противника. На следующий день соединения 2-й гвардейской армии овладели Новочеркасском. В ходе освобождения станицы Бессергеневской советскими солдатами были обнаружены документы, свидетельствующие о действиях на этой территории одного из полков казаков вермахта[41].
Соединения 51-й армии северо-восточнее от Ростова сражались за станицу Аксайскую. С 8 по 13 февраля подразделения 87-й и 126-й стрелковых дивизий, 3-го гвардейского механизированного корпуса и 76-го укрепрайона, ведя напряженные бои за Аксайскую, перекрывали противнику отход из Новочеркасска в Ростов.
Немецкое командование учитывало важное тактическое значение станицы Аксайской и организовало там хорошо укрепленную оборону, оказывая сопротивление частями 111-й пехотной дивизии. Уже с наступлением вечера 13 февраля противник под ударами советских войск отошел к Аксайской и стал покидать Ростов, прикрываясь плотным арьергардным огнем. В течение утра 14 февраля части 28-й армии продолжали освобождение улиц Ростова, а во второй половине дня вышли к поселкам Ленинаван и Мясникован. 159-я отдельная стрелковая бригада очистила Северный район Ростова и направилась в село Красный Крым. Подразделения 156-й отдельной стрелковой бригады заняли поселок Орджоникидзе и выдвинулись в сторону села Большие Салы. Следует отметить, что, освободив донскую столицу, советские войска не стали задерживаться с целью передышки, наступление продолжилось еще интенсивнее на запад Ростовской области к Миусу. Однако окружить отступавшие части противника уже было невозможно. Хотя немецкая группировка не смогла удержать за собой Ростов, но она выиграла время для сохранения своей живой силы и техники.
При овладении Ростовом 28-й армией были захвачены многочисленные немецкие трофеи: 59 танков; 11 гаубиц и пушек; 13 тягачей и тракторов; 68 машин; 295 мотоциклов. 201-й танковой полк 23-й танковой дивизии вермахта потерпел в Ростове полное поражение. В боях за Ростов и Батайск он потерял 62 танка[42]. Немецкие арьергарды отступали из Ростова, а через несколько дней немецкие войска вышли на миусские рубежи. Общие потери войск Южного фронта без учета маршевых пополнений, а также без 44-й армии и конно-механизированной группы Кириченко в период Ростовской наступательной операции с 1 января по 17 февраля 1943 г. составили 208 094 чел.[43] Таким образом, наступающие советские войска понесли в несколько раз больше потерь, чем оборонявшиеся войска противника.
В итоге в ходе наступательной операции армии Южного фронта вышли к столице Ростовской области. Войска немецкой группы армий «Дон» силами четырех отборных соединений создали в городе прочную оборону. Освобождение города и прилегающих к нему населенных пунктов длилось целую неделю. Основная тяжесть выполнения операции легла на соединения 28-й армии. Важную роль при освобождении южной части Ростова сыграли и действия гвардейских казачьих кавалерийских дивизий 4-го Кубанского и 5-го Донского корпусов. За подвиги в боях за Ростов старшие лейтенанты Г.К. Мадоян и Д.М. Песков удостоены звания Героя Советского Союза. 14 февраля 1943 г. Ростов-на-Дону был полностью очищен от войск противника.
Немецкое командование сделало все, чтобы как можно дольше задержать войска Южного фронта в Ростове с целью отвода двух танковых армий и других войск в западную часть Ростовской области к рубежу реки Миус. Угроза окружения заставила противника спешно отступить из города. Главные немецкие силы успели перейти к обороне на Миусе, в связи с чем войска Южного фронта ожидало новое серьезное препятствие.