По советским данным, в состав 1-й конной армии входили три кавалерийские дивизии (4, 6 и 11-я) по шесть полков, кроме того, в тот момент ей были приданы две стрелковые дивизии, три бронепоезда и девять бронеавтомобилей. Численность ее была: 9500 сабель и 4500 штыков, при 56 орудиях и 400 пулеметах. Численность 8-й армии (40, 15, 16 и 33-я стрелковые дивизии и 16-я кавалерийская бригада т. Волосатого) достигала 11 000 штыков и 2000 сабель, при 168 легких и тяжелых орудиях. Всего в ударной группе на участке Батайск Ольгинская Старочеркасск красные имели 15 500 штыков и 11 500 сабель.
28 декабря (10 января) Реввоенсоветом Конармии была получена директива командующего фронтом Шорина, в которой 1-й конной армии ставилась задача форсировать Дон на участке Батайск Ольгинская и выйти на линию Ейск СтароМинская Кущевка. На основании этой директивы был отдан приказ Конармии о преследовании противника, но выполнение его было приостановлено, как пишет в своих воспоминаниях Буденный, в связи с оттепелью, сильными туманами, ненадежностью льда и отсутствием достаточных для армии переправ через Дон.
Богатый Ростов манил к себе Конармию и был занят Буденным по собственной инициативе, своевольно, так как, согласно директиве командования Южным фронтом, города Новочеркасск, Нахичевань и Ростов должны были занять части 8-й армии, а Буденный должен был находиться в Таганроге. Командующий 8-й армией Сокольников, прибыв в Ростов 30 декабря (12 января), указал на это и сказал, что он удивлен, почему Реввоенсовет Конармии «не соизволил постучать, входя в чужой дом». Командующий фронтом Шорин тоже обвинял Конармию в пьянстве, а после поражения ее под Ольгинской прямо заявил, что Конармия утопила свою боевую славу в ростовских винных подвалах. Задержка наступления Красной армии в нижнем течении Дона позволила Донской армии и Добровольческому корпусу привести себя в порядок после долгого и тяжелого отступления и пополнить части путем сокращения и расформирования обозов и извлечения оттуда лишних людей.
По официальным данным штаба Донской армии, в момент отхода за реку Дон 2627 декабря 1919 года в четырех Донских корпусах было: 7266 штыков и 11 098 шашек. В Добровольческом корпусе: 3383 штыка и 1348 сабель. В Кубано-Терском Сводном корпусе генерала Топоркова, подчиненном командиру Добровольческого корпуса генерала Кутепову, 1580 шашек. По тем же данным, Донская армия, без Добровольческого корпуса, на 1 января 1920 года имела уже 36 470 бойцов, а Добровольческий и Кубано-Терский корпуса вместе имели 10 988 бойцов. Всего же в Донской армии, Добровольческом и Кубано-Терском корпусах было 47 458 бойцов, 200 орудий и 860 пулеметов. Из этого числа, на участке фронта в районе Азова Батайска Ольгинской, по данным советских исследователей, было сосредоточено: 12 720 шашек, 11 100 штыков, 110 орудий и 454 пулемета. Правее Добровольческого корпуса, от Батайска до Ольгинской и Старочеркасска, фронт занимал 3-й Донской корпус генерала Гусельщикова, а 4-й Донской конный корпус находился в резерве против стыка Добровольческого и 3-го Донского корпусов.
2 (15) января 1920 года Дон замерз, и командующий Кавказским фронтом Шорин приказал начать выполнение ранее отданной им директивы, согласно которой 1-я конная армия должна была форсировать Дон на участке Батайск Ольгинская и, прорвав оборону противника, выйти на линию Ейск Старо-Минская Кущевская. 8-я советская армия имела задачу форсировать Дон на Ольгинском и Старочеркасском направлениях и выйти на линию Кущевская Мечетинская.
3 (16) января был отдан боевой приказ Конармии о форсировании Дона, и 4 (17) она перешла в наступление на Ольгинскую, но даже в пешем строю, пишет Буденный, не смогла развернуть свои части в боевой порядок, не смогла использовать ни артиллерии, ни пулеметов. «В этот день мы с Ворошиловым лично водили бойцов в атаки, несколько раз врывались на окраину станицы Ольгинской, но всякий раз наши атаки захлебывались в ураганном пулеметно-артиллерийском огне белогвардейцев Не имея успеха, Конармия к ночи отошла в исходное положение». Книга Буденного издана в 1958 году и явно «отшлифована». Более ранние советские источники, а также и донские, не отмечают этих боев. Или их не было, или они носили характер усиленной разведки и упоминаются, чтобы подтвердить точное исполнение приказа о переходе в наступление 4 (17) января. Таковое действительно началось, но только в ночь с 4 (17) на 5 (18) января.
В наступление перешли 9-я дивизия из ст. Гниловской и 12-я стрелковая дивизия из Ростова обе на Батайск. 4-я и 6-я кавалерийские дивизии из Ростова и Нахичевани на Ольгинскую, а 11-я кавалерийская дивизия из ст. Аксайской тоже на Ольгинскую. 16-я и 33-я стрелковые дивизии должны были наступать на фронт Ольгинская Старочеркасская. Фактически эти дивизии из-за «запоздавшей» перегруппировки в наступление не перешли, и только правофланговая 16-я дивизия оказала содействие Конармии. 9-я и 12-я стрелковые дивизии тоже действовали очень вяло в направлении на Батайск и поставленной им задачи не выполнили. 1-я конная армия Буденного 5 (18) января в 10 часов утра закончила переход реки Дон по льду и продолжала наступление дальше.
Массовый переход противника в наступление явился неожиданностью как для командиров корпусов, так и для штаба Донской армии, и обстановка в то время представлялась следующим образом (журнал военных действий Донской армии): «О противнике поступили разноречивые сведения, но в общем силы противника можно определить не менее дивизии конницы и дивизии пехоты По выяснении обстановки до полудня, командарм решил разбить переправившиеся через Дон части противника и не допустить дальнейшей переправы, для чего приказано: 1) 3-му корпусу, подчинив себе 10-ю конную бригаду, не допустить переправы противника через Дон у Старочеркасской и наступлением от Ольгинской разбить красных, переправившихся по этой переправе. 2) Комкору Добровольческого, используя конницу ген. Барбовича и ген. Топоркова, переходом в наступление разбить Нахичеванскую группу противника. 3) Комкору 4-го конного перейти в наступление и разбить конницу противника, направляющуюся в разрез между 3-м и Добровольческим корпусами. 4) Комкорам приказано проявить самые энергичные действия, дабы раз навсегда положить предел попыткам противника к дальнейшему наступлению».
3-й Донской и Добровольческий корпуса оказали очень серьезное сопротивление, и, хотя конница Буденного заняла было хутор Старомахинский и ст. Ольгинскую, но далее продвинуться не смогла. Штаб 3-го Донского корпуса, сообщив о переходе через Дон у Аксайской переправы сильных пехотных и конных частей противника, вечером 5 (18) января донес, что «в результате упорного и длительного боя, в течение которого противник вводил новые части, ст. Ольгинская была нами оставлена. Части корпуса главными силами сосредоточились в ст. Хомутовской, оставив сторожевое охранение на линии высот между Ольгинской, Хомутовской и Злодейским» Штаб Добровольческого корпуса доносил, что противник, заняв ст. Ольгинскую, наступал оттуда конницей силою до 4000 сабель при четырех орудиях на Батайск, двигаясь частью сил и на хутор Злодейский, но это наступление было отбито
Получив после полудня новые сведения о занятии красными хутора Старомахинского и ст. Ольгинской и движении крупных сил конницы противника на хутор Злодейский в разрез между 3-м Донским и Добровольческим корпусами (4-й Донской конный корпус, находившийся в резерве против стыка этих корпусов, еще не втянулся в бой), командующий Донской армией отдал новую директиву: «Противник после боя к вечеру 5 (18) января занял конными частями Старомахинский, Ольгинскую и х. Злодейский и лезет в мешок. Более благоприятной обстановки для нас ожидать нельзя. На 6 (19) января приказываю разбить переправившегося через Дон противника, для чего приказываю: 1) Ген. Гусельщикову 3-й Донской корпус передав в подчинение Комкору 4-го конного 10-ю кон. бригаду и подчинив себе 1-ю Пластунскую дивизию ген. Карповича, атаковать противника в направлении на Ольгинскую, прочно обеспечив себя со стороны Старочеркасской станицы. 2) Ген. Павлову 4-й Донской Конный корпус, подчинив себе 10-ю кон. бригаду, атаковать в направлении на х. Злодейский. 3) Ген. Кутепову Добровольческий корпус, сосредоточив всю конницу в районе Батайска (добровольч. кон. бригада ген. Барбовича и Кубано-Терский Сводный корпус ген. Топоркова), атаковать во фланг и тыл Злодейскую группу противника. 4) Начало атаки всех корпусов с рассветом. 5) О получении донести. 064-К. 5 января, 19 часов 15 мин., 1920 г. Станица Сосыка. Ген. Сидорин».