7 гвардейская танковая армия Михаила Шумилова наступала из района Тракторного завода. 69 армия Василия Крученкина наступала с севера через Черкасскую Лозовую и Лесопарк на Большую Даниловку и Сокольники. 53 армия Ивана Манагарова наступала с северо-запада от Пересечной через реку Уды. 5 гвардейская танковая армия Павла Ротмистрова наступала от села Полевое с югозапада. Поддержку наземным войскам и господство в воздухе обеспечивала 5 воздушная армия Сергея Горюнова. Самой первой освобождённой частью нынешнего Харькова стала Большая Даниловка, частично (поскольку она длинная) освобождённая 69 армией 12 августа — за 11 дней до освобождения центра. 13 августа 57-я армия освободила Рогань, находившуюся за тогдашней городской чертой, а 7-я гвардейская армия в тот же день частично — изолированный от остального города Орджоникидзевский район (посёлок ХТЗ), взяв станцию Лосево. 15 августа 69 армия освободила Сокольники частично заняв взлётную полосу ХАЗа, то есть немецкий военный аэропорт Харьков-Центральный. Нагорный район, центр, запад и восток города (кроме югозапада и юго-востока) были освобождёны от немцев 23 августа. Уникальный факт: оба раза, утром 16 февраля 1943 года и утром 23 августа, первыми освободили сердце Харькова — площадь Дзержинского — воины 183 стрелковой дивизии полковника Василевского. Только в феврале они вошли на площадь со стороны Алексеевки, а в августе — прямо по Сумской. Символом победы стал красный флаг над Госпромом, водружённый утром 23 августа. Самыми последними освободили районы Змиевской улицы (29 августа) и отделённый от города рекой Уды изолированный Краснобаварский район (30 августа), то есть юг города. Окончательно угроза контрудара немцев в центр города была ликвидирована 5 сентября, когда советские войска освободили Мерефу. 23 августа 1943 немцы отступили из города на южную окраину, в Красную Баварию и в район аэропорта, при этом каждый день обстреливая артиллерией и даже миномётами центр Харькова. В ночь с 27 на 28 августа по Змиевской улице группировка генерала Вернера Кемпфа, состоящая из мотопехоты при поддержке танков после короткой артподготовки предприняла попытку отбить город. Их остановили в районе нынешнего автовокзала (Левада) и отбросили обратно. При этом немцы потеряли несколько танков. Только после этого, 30 августа в 14:00, был проведён митинг в честь освобождения Харькова с участием Конева и Хрущёва. В боях за город отличились десять дивизий: 28-я гв.сд генерал-майора Чумаева, 89-я гвардейская Белгородская сд полковника Серюгина, 84-я п-ка Буняшина, 116-я ген.-м-ра Макарова, 252-я ген.-м-ра Анисимова и 299-я ген.-м-ра Травникова стрелковые дивизии 53-й армии; 93-я гвардейская ген.-м-ра Тихомирова, 183-я п-ка Василевского и 375-я п-ка Говоруненко стрелковые дивизии 69-й армии; 15-я гвардейская сд ген.-м-ра Василенко 7-й гвардейской армии. Всем этим дивизиям было присвоено почётное наименование Харьковских. В четырёх битвах за Харьков и за время его двукратной оккупации СССР и Германия потеряли больше людей, чем где-либо ещё в истории Второй мировой, включая Сталинград. Городские старожилы утверждают, что Харьков не стал городомгероем потому, что Сталин считал позором для РККА освобождение Харькова лишь с четвёртой попытки (в январе-феврале 1942, в мае 1942, в феврале 1943 и в августе 1943). Вскоре после освобождения, в декабре 1943 года, в Харькове состоялся первый в мировой истории открытый судебный процесс над военными преступниками. 25 августа, через день после освобождения города, на приём к заведующему военным отделом Харьковского горкома партии Владимиру Рыбалову пришёл православный священник Россахацкий. 24 августа [церковь в источнике не указана] он провёл благодарственный молебен по случаю освобождения города Красной Армией от немецко-фашистских захватчиков, после которого прихожане пожертвовали на военные нужды около 40 тысяч рублей. Священник спрашивал, что делать с деньгами. На следующий день все деньги были сданы в Госбанк на нужды фронта. Харьков в результате войны оказался одним из самых разрушенных городов в Европе. Были уничтожены десятки памятников архитектуры, вывезены в Германию многочисленные художественные ценности, в том числе картины и гравюры Рубенса, Веласкеса, Дюрера, Ван Дейка из художественного музея. Посетивший город в 1943 году «красный граф» писатель Алексей Толстой писал: «Я видел Харьков. Таким был, наверное, Рим, когда в пятом веке через него прокатились орды германских варваров. Огромное кладбище…» Немцы при отступлении в 1943 году не смогли взорвать железобетонный Госпром — так прочно он был построен. В Доме проектов (сейчас новое здание университета) были уничтожены все перекрытия, бывшие деревянными, и полностью разрушено крыло, обращённое к зоопарку. Не подлежали восстановлению первый в мире Дворец пионеров, Центральный дом РККА, Пассаж и вся застройка спуска Халтурина, гостиница «Красная», здание КП(б)У, музей имени Сковороды, Южный вокзал и множество других. Было уничтожено полтора миллиона квадратных метров только жилья. В зоопарке перед войной жили более 5000 животных, а после освобождения в августе 1943 их осталось менее ста пятидесяти, из которых болееменее крупных всего десять (четыре медведя, пять обезьян и один волк); во время войны уничтожено пять тысяч животных. Пустыри и развалины на месте разрушенных кварталов напоминали горожанам о войне вплоть до середины 1960-х годов. На одном из памятников в Харькове высечены слова: «Герои не умирают. Они обретают бессмертие и навсегда остаются в памяти нашей, в свершениях наших, в великих деяниях грядущих поколений. Жизнью своей потомки обязаны им».