День 15 мая 1942 г., как и 13 мая для 38-й армии, стал поворотным днем в наступлении 28-й армии, после которого это самое наступление практически сошло на нет. К утру 15 мая ситуация на участке левофланговой 13-й гвардейской стрелковой дивизии была вполне благоприятной для советской стороны. Ранее вклинившаяся в центре боевых порядков 13-й дивизии боевая группа Винклера (остатки 3 пехотных батальонов), понеся за ночь большие потери, к утру 15 мая с разрешения штаба 294-й пехотной дивизии отошла на исходные позиции. Противостоявший ей 42-й гвардейский стрелковый полк в раннем утреннем бою подбил 3 танка, а одновременно с ним левофланговый 39-й гвардейский стрелковый полк отбил атаку со стороны боевой группы Шмидта-Отта силою в 15 танков и до 2 рот пехоты и подбил 2 танка.
Правофланговый 34-й гвардейский стрелковый полк к 6 часам под давлением боевой группы Хана полностью оставил село Петровское, но к 7.30 в ходе контратак вновь занял восточную половину Петровского и правым флангом вышел к школе в центре села.
Правее 34-го гвардейского полка 244-я стрелковая дивизия, преследуя отступившую боевую группу Бома, 911-м и 914-м стрелковыми полками вышла на высоты 124,8 и 148,1 к юго-западу от Веселого и высоту 197,2 к западу от Петровского, а ее 907-й стрелковый полк занял оборону во 2-м эшелоне в районе высоты 200,9 к юго-востоку, откуда позже был выдвинут на высоту 202,7 к северу от Петровского.
Поддерживавшая 13-ю гвардейскую стрелковую дивизию 90-я танковая бригада, располагавшаяся в рощах между высотами 194,5 и 212,3 к северу от Непокрытой, к утру 15 мая имела, по разным данным, от 20 до 22 танков (5 или 6 КВ-1, 8 или 9 Т-34, 7 Т-60). В 6.00 танковые батальоны подверглись налету пикирующих бомбардировщиков и потеряли 1 танк Т-60 сгоревшим - это были первые потери наступающего дня. Также на усиление 13-й гвардейской дивизии поступила переброшенная из-под Терновой 57-я танковая бригада, которая после понесенных 14 мая под Терновой потерь все еще должна была насчитывать примерно 29 танков (9 КВ-1, 6 Т-34, 14 Т-60).
В общей сложности 13-ю гвардейскую стрелковую дивизию поддерживало не более 51 танка, но из них не более 30 танков были средними и тяжелыми. В то же время одна только боевая группа Шмидта-Отта, которая утром 15 мая получила на усиление еще одну (четвертую по счету) танковую роту из состава 6-го танкового полка, насчитывала более 40 танков, и все эти танки были средними.
Однако в запланированном немцами на 15 мая контрнаступлении должна была участвовать не одна только боевая группа Шмидта-Отта, но и соседняя с ней 23-я танковая дивизия, которая и после ранее понесенных ею потерь еще должна была насчитывать как минимум сотню исправных танков, таким образом, немцы имели подавляющее численное превосходство в танках над 2 обороняющимися танковыми бригадами 28-й армии. Обе немецкие танковые части были сведены под управление командира 3-й танковой дивизии генерал-майора Брайта. Боевая группа Шмидта-Отта, усиленная 23-м мотоциклетным батальоном, получила от генерал-майора Брайта задачу атаковать с юга через высоты 212,3 и 214,3, тем самым сматывая оборону 13-й гвардейской стрелковой дивизии на ее правом фланге. 23-я танковая дивизия получила задачу через высоту 199,0 к востоку от Непокрытой атаковать в северном направлении вдоль западного берега речки Бабка, ломая здесь левый фланг 13-й гвардейской дивизии. Ранее занятые позиции 128-го моторизованного полка 23-й танковой дивизии к северу от Большой Бабки принимала свежая 71-я пехотная дивизия, а находившийся на усилении боевой группы Шмидта-Отта 211-й пехотный полк с подчиненным ему 3-м батальоном 530-го пехотного полка (бывшая боевая группа Река) должен был занять оборону на высотах 173,2 и 199,0 к востоку от Непокрытой и высвободить здесь оставшиеся части 23-й танковой дивизии и боевой группы Шмидта-Отта для готовящегося наступления в северном направлении.
Это массированное наступление обеих немецких танковых частей должно было начаться уже с 7.00 15 мая, однако обстоятельства не позволили ему начаться вовремя. В ночь на 15 мая одновременно с проводимой частями 71-й пехотной дивизии заменой 23-й танковой дивизии началось контрнаступление правофланговых частей 38-й армии. В 1.00 с восточного берега Бабка атаковала 124-я стрелковая дивизия. Действуя в обход села Песчаное с севера и с юга, 781-й и 406-й стрелковые полки вышли к северной и южной окраинам Песчаного, а наступавший на левом фланге 622-й стрелковый полк с боем занял высоту 175,1, где захватил пленного из состава только что прибывшего на этот участок 191-го пехотного полка 71-й пехотной дивизии. Успех, впрочем, оказался недолгим, и вскоре в ходе контратак немцы отбросили 124-ю стрелковую дивизию обратно на восточный берег Бабки, после чего она перешла здесь к обороне.
Чуть позже 124-й стрелковой дивизии атаковала и соседняя справа 226-я стрелковая дивизия, которую по-прежнему поддерживали 36-я и 133-я танковые бригады 22-го танкового корпуса. К утру 15 мая 36-я танковая бригада все еще имела 9 исправных танков (1 Mk.II, 5 Mk.III, 3 Т-60), а 133-я танковая бригада - 11 исправных танков (6 Т-34, 5 БТ). Т.е. в общей сложности обе бригады насчитывали 20 исправных танков, в т.ч. 12 средних танков. 13-я танковая бригада по-прежнему оставалась в резерве командира танкового корпуса и в боевых действиях не участвовала.
В 3.50-4.15 15 мая (т.е. с разницей в 25 минут) оборонявшиеся к востоку от Непокрытой 987-й и 989-й стрелковые полки при поддержке танков 22-го танкового корпуса перешли в контрнаступление, в ходе которого вновь заняли высоты 199,0 и 173,2. Для восстановления положения немцы немедленно ввели в бой свои танки. В 4.30 немецкая пехота и 15 танков контратаковали 989-й стрелковый полк со стороны Непокрытой, а свыше 10 танков 23-й танковой дивизии контратаковало на высоту 173,2 со стороны Песчаного.
В последовавшем затем бою огнем танкистов, артиллерии и бронебойщиков было, по разным данным, подбито 5 или 6 немецких танков, однако потеряно от 4 до 6 советских танков. Около 8.00 немецкий 2-й батальон 126-го моторизованного полка полностью восстановил свое положение, отбросив 989-й стрелковый полк на восточные скаты высоты 173,2, после чего в 8.20 при поддержке 25 танков сам перешел в наступление и около 9.30 занял высоту 199,0, выбив отсюда пехоту 987-го стрелкового полка. При этом огнем артиллерии, бронебойщиков 226-й стрелковой дивизии и танков 36-й танковой бригады было подбито 6 немецких танков. Почти сразу же, в 9.45, последовала контратака пехоты 987-го полка и танков 22-го танкового корпуса, которая была отбита 2-м батальоном 126-го моторизованного полка. Понеся потери, 987-й стрелковый полк закрепился на восточных скатах высоты 199,0, а на северо-восточных скатах закрепился введенный в бой из 2-го эшелона 985-й стрелковый полк. Противостоявший всем 3 стрелковым полкам 226-й стрелковой дивизии 2-й батальон 126-го моторизованного полка, усиленный 9-й ротой 201-го танкового полка, занял оборону на высотах 199,0 и 173,2, обеспечив прикрытие 23-й танковой дивизии с правого фланга.
Приведя за день себя в порядок, 226-я стрелковая дивизия под вечер (по разным данным, в 16.30-18.00) силами 987-го стрелкового полка при поддержке танков 36-й и 133-й танковых бригад вновь контратаковала на высоту 199,0. В ходе этой атаки было уничтожено 2 немецких танка, однако потеряно 2 танка (1 Т-60, 1 БТ), в т.ч. танк БТ-7 2-го танкового батальона 133-й танковой бригады сгорел, остался на территории противника и позже был списан в безвозвратные потери. Оставшиеся на ходу советские танки отошли на исходные позиции. К вечеру в 133-й танковой бригаде осталось всего 2 исправных танка (1 Т-34, 1 БТ), а в соседней 36-й танковой бригаде - 3 исправных танка (1 Mk.II, 2 Т-60), после чего обе бригады, по сути своей потерявшие боеспособность, были поставлены в оборону 226-й стрелковой дивизии, которая за день потеряла до 200 человек убитыми и ранеными и также нуждалась в передышке. Исходя из числа оставшихся танков, общие потери обеих танковых бригад за день 15 мая составили 15 танков (5 Т-34, 5 Mk.III, 1 Т-60, 4 БТ).
Одновременно с отражением утреннего наступления 124-й и 226-й стрелковых дивизий и 22-го танкового корпуса находившиеся между Непокрытой и Большой Бабкой немецкие войска производили перегруппировку. Переброшенная к северу от Большой Бабки немецкая 71-я пехотная дивизия к рассвету сменила здесь 128-й моторизованный полк 23-й танковой дивизии, после чего в 8.30 тот выступил через высоту 199,0 с юга в направлении хутора Красный.
К 9.00 23-я танковая дивизия сменила в Непокрытой боевую группу Шмидта-Отта, которая вслед затем отвела свои силы на исходные позиции к востоку от Михайловки 1-й для того, чтобы в дальнейшем оттуда нанести удар через высоты 212,3 и 214,3 и далее на Веселое. Замеченное советской разведкой активное движение автомашин боевой группы Шмидта-Отта от Непокрытой в западном направлении было ошибочно принято за начало отхода немецких частей под воздействием контратак 22-го танкового корпуса. Командир 13-й гвардейской стрелковой дивизии полковник Родимцев проявил инициативу и в 9.00 выслал на перехват отходящих немцев на перекресток дорог в 1,7 км юго-восточнее Михайловки 1-й сводную роту из 5 оставшихся танков КВ-1 90-й танковой бригады со стрелковой ротой 90-го мотострелкового батальона на броне танков.
Танки выступили из расположения 90-й танковой бригады из рощи восточнее высоты 212,3 в 10.50. Пройдя совсем немного, они к востоку от Михайловки 2-й столкнулись с танками боевой группы Шмидта-Отта, располагавшимися в роще к югу от высоты 212,3. Как уже упоминалось выше, к утру 15 мая численность боевой группы Шмидта-Отта составляла свыше 40 танков. Никаких шансов преодолеть сопротивление такого количества немецких танков у 5 танков КВ-1 просто не было. К этому надо прибавить, что помимо немецких танков по советским танкам открыла огонь немецкая артиллерия, и, согласно одному из источников, 2 из 5 танков были подбиты именно артогнем.
В самом начале боя был тяжело контужен и на танке эвакуирован в тыл командир роты тяжелых танков лейтенант Петр Майоров, после чего командование принял на себя комиссар роты старший политрук Сергей Савин. Под его командованием оставшиеся на ходу после столкновения с немецкими танками танки КВ-1 стали отходить, запросив по радио помощь, после чего на их поиски был направлен одиночный танк Т-34, который, как и танки КВ-1, больше уже не вернулся в расположение 90-й танковой бригады.
Все 5 танков КВ-1 до 12 часов были подбиты боевой группой Шмидта-Отта, а танковый десант разгромлен. Выжившие танкисты и мотострелки были взяты в плен, в т.ч. попали в плен командир мотострелковой роты лейтенант Алексей Лосицкий, командиры танков КВ-1 лейтенант Алексей Семенов и младший лейтенант Алексей Михайлов. Гибель роты тяжелых танков существенно повлияла на последующий затем исход боевых действий 15 мая, т.к. в ходе этой неудачной контратаки 90-я танковая бригада разом лишилась всех своих наиболее мощных танков - КВ-1, что значительно ослабило ее боевой состав.
Но гибель роты тяжелых танков отдельно взятой танковой бригады - это было лишь начало грядущей катастрофы, которая постигла в тот день весь левый фланг 28-й армии. Наступление боевой группы Шмидта-Отта в северном направлении началось с 12.00, но еще раньше, с 9.30 с только что занятой немцами высоты 199,0 в северо-западном направлении ударил недавно прибывший сюда из Песчаного 1-й батальон 201-го танкового полка 23-й танковой дивизии. Уничтожив по пути несколько полевых и противотанковых орудий, немецкие танки прорвали оборону 39-го гвардейского стрелкового полка и в 10.10 заняли высоту 194,5. Всего, по подсчетам советской стороны, сюда, на высоту 194,5, прорвалось 19 танков. Среди прочих в то утро подвергся атаке немецких танков находившийся на юго-восточной опушке рощи к западу от высоты 194,5 1-й дивизион 7-го гаубичного артполка РГК. В последовавшем затем поединке дивизион огнем прямой наводкой подбил 9 немецких танков, однако и сам потерял 3 орудия и 2 трактора подбитыми. Еще 4 немецких танка смогли подбить бронебойщики 39-го гвардейского стрелкового полка.
К северу от высоты 194,5 местность пересекали непроходимые для танков отроги заболоченной балки, за которые отступил 39-й гвардейский полк, а потому следовавший вместе с танками командир 201-го танкового полка подполковник фон Хайдебрек принял решение повернуть 1-й батальон 201-го танкового полка от высоты 194,5 в западном направлении. Следом за немецкими танками на бронетранспортерах двинулся подошедший 1-й батальон 126-го моторизованного полка.
Вскоре до 20 танков атаковало в роще западнее высоты 194,5 90-й мотострелковый батальон и находившуюся при нем противотанковую батарею в составе 3 орудий ПТО. 15 танков прорвалось к находившемуся в роще командному пункту 42-го гвардейского стрелкового полка, отрезав штаб полка от его стрелковых батальонов.
Некоторое время мотострелки с орудиями ПТО удерживали свои позиции, однако вскоре они были обойдены немецкими танками и окружены. Противотанковый взвод лейтенанта Василия Камая подбил 2 танка, но израсходовал все снаряды, 1 из 2 орудий было подбито прямым попаданием снаряда, а машина с боеприпасами загорелась. Тогда Камай бросился к горящей машине и лично стал снимать снаряды, обеспечив боеприпасами оставшееся орудие, расчет которого затем подбил еще 1 танк. Ход боя это все равно не переломило. В конце концов, противотанковая батарея была полностью уничтожена немецкими танками, были разбиты все 3 орудия ПТО и 3 автомашины «International». Потеряв все средства для борьбы с танками, командир 42-го гвардейского полка приказал мотострелкам отойти и занять оборону в роще в 500 метрах восточнее высоты 212,3. Вышедшие на западную опушку рощи к западу от высоты 194,5 немецкие танки подвергли отходящих мотострелков сильному обстрелу из своих пулеметов и пушек. Чтобы спасти своих мотострелков и не дать немецким танкам их раздавить, против них были выдвинуты сначала 2 танка Т-34, а затем в бой вступило 7 танков Т-34 90-й танковой бригады. В этом бою, согласно советской версии, танки Т-34 подбили 3 немецких танка, потеряли 1 свой танк Т-34, после чего, израсходовав все свои бронебойные снаряды и не имея возможностей для дальнейшей борьбы с немецкими танками, отошли вслед за мотострелками в рощу в 500 метрах восточнее высоты 212,3. По немецкой версии, в боях в роще к западу от высоты 194,5 и в районе в 1 км южнее высоты 214,3 1-й батальон 201-го танкового полка уничтожил не 1, а 4 советских танка.
Обойдя с фланга и с тыла 90-й мотострелковый батальон, 1-й батальон 201-го танкового полка к 11 часам вышел на высоту 214,3, тем самым выйдя в тыл как 42-го гвардейского полка, так и оборонявшегося в восточной части Петровского 34-го гвардейского стрелкового полка. На занятой ими высоте немецкие танки перешли к обороне, где их тут же около 11.00 контратаковала с севера располагавшаяся в роще к северо-востоку от Петровского 57-я танковая бригада в составе примерно 25 танков. Силы немецкого танкового батальона советская сторона оценила не более чем в 20 танков.
Первые 2 танка 57-й танковой бригады были подбиты артиллерией 294-й пехотной дивизии. В последовавшем затем танковом бою, по подсчетам немцев, было уничтожено 7 и повреждено еще 14 советских танков, но это число немецкой стороной явно завышено. Сразу после провала танкового контрудара начальник штаба 57-й танковой бригады майор Степан Хопко доложил в штаб 13-й гвардейской дивизии, что в бригаде в общей сложности сгорело 8 танков.
Потери немцев штаб 57-й танковой бригады оценил в 18 танков и 1 орудие. Танкистами 57-й танковой бригады был захвачен в плен экипаж танка 1-й роты 201-го танкового полка в составе 3 человек, которых позже передали 13-й гвардейской стрелковой дивизии. На допросе один из танкистов показал, что из 17 танков его 1-й роты 16 танков было подбито или сожжено, и уцелел только танк командира роты. Это подтверждает большие потери 1-го батальона 201-го танкового полка в танках, правда, не факт, что все эти 16 танков 1-й роты 201-го танкового полка были подбиты именно танками 57-й танковой бригады, ведь до этого 1-й роте также пришлось сначала прорывать оборону 39-го гвардейского стрелкового полка, а затем вести бои против 90-й танковой бригады.
Наиболее отличились в этом противостоянии танков 57-й танковой бригады и танков 201-го танкового полка экипажи КВ-1 лейтенанта Николая Кудимова и Т-34 младшего лейтенанта Шутова, которые подбили по 3 немецких танка каждый. Еще по 2 танка подбили экипажи КВ-1 комиссара роты тяжелых танков старшего политрука Ивана Чистюлина, Т-34 командира роты старшего лейтенанта Федора Шийко и лейтенанта Николая Байбакова.
Оставшиеся на ходу после танкового боя танки 57-й танковой бригады отошли в рощу к востоку от высоты 214,3. К этому времени командир бригады полковник Андрей Горшков погиб под бомбежкой, а начальник штаба бригады майор Степан Хопко получил сведения, что тяжело ранило комиссара бригады бригадного комиссара Якова Акимова (что, как позже выяснилось, не соответствовало действительности). Оставшийся за командира Хопко запаниковал и обратился по телефону в штаб 13-й гвардейской дивизии за получением указаний, на что полковник Родимцев приказал ему: «Драться и не пропустить танки противника в глубину обороны» (так согласно воспоминаниям самого Родимцева).
Однако вслед затем немцы подвергли отошедшие в рощу танки ударам пикирующих бомбардировщиков и артиллерии, нанеся танкистам новые потери. В этот момент майор Хопко лишился управления своими подразделениями, и оставшиеся танки стали отступать дальше на восток в направлении Перемоги, где в итоге и собрались к исходу дня.
В общей сложности за день 15 мая 57-я танковая бригада потеряла 10 танков (7 КВ-1, 3 Т-34), в т.ч. 6 танков (4 КВ-1, 2 Т-34) - безвозвратно, до 17 автомашин, 2 орудия ПТО (безвозвратно), а также только убитыми до 67 человек личного состава (в основном это были мотострелки). Потери 32-го гвардейского артиллерийского полка 13-й гвардейской стрелковой дивизии, который, так же как и 57-я танковая бригада, располагался в роще к северу от высоты 214,3 и так же подвергся атаке немецких танков, составили 9 орудий и 1/3 личного состава, в т.ч. погиб командир артполка майор Виктор Клягин.
Следом за 1-м батальоном 201-го танкового полка на высоту 214,3 был подтянут 3-й батальон 201-го танкового полка, после чего оба немецких танковых батальона возобновили продвижение дальше в северном направлении и в 13.00 (по другим данным, в 12.00) столкнулись с находившимися между Петровским и Веселым батареями 776-го артиллерийского полка 244-й стрелковой дивизии. Понеся потери, оба передовых танковых батальона 201-го танкового полка, достигнув в 13.25 высоты 205,4, что в 2,7 км к северу от высоты 214,3, были вынуждены приостановить свое дальнейшее продвижение вперед. Захваченные в плен немцы показали, что одна только 10-я рота 201-го танкового полка под сильным артогнем потеряла 12 танков сгоревшими.
Тем временем, пока 201-й танковый полк 23-й танковой дивизии громил сначала 90-й мотострелковый батальон с 1-м дивизионом 7-го гвардейского гаубичного артполка РГК, затем тылы 13-й гвардейской и 244-й стрелковых дивизий вместе с их артиллерией, с юга с 12.00 перешла в наступление боевая группа Шмидта-Отта, только что завершившая уничтожение роты тяжелых танков 90-й танковой бригады. Согласно журналу боевых действий 42-го гвардейского стрелкового полка, к утру 15 мая во всем 42-м гвардейском полку после минувших боев оставалось всего 1 45-мм орудие ПТО и до 20 ПТР, что было крайне недостаточно для сдерживания ударной группы из более чем 40 немецких танков, в итоге оборонявшиеся у высоты 212,3 1-й и 2-й батальоны 42-го гвардейского полка не выдержали танкового удара и стали отходить, перевалив позиции 3-го батальона, который остался прикрывать их отход. Только что отошедший с востока в рощу восточнее высоты 212,3 90-й мотострелковый батальон не успел еще занять тут оборону, когда с направления высоты 212,3 был атакован 30 танками с пехотой боевой группы Шмидта-Отта, а с северо-востока его атаковало 25 танков 201-го танкового полка.
Остатки 90-й танковой бригады вместе с пехотой 42-го гвардейского стрелкового полка скопились в роще восточнее высоты 212,3, оказавшись в условиях окружения. К 14.00 число атакующих их с разных сторон немецких танков выросло примерно до 70 штук. В сложившихся условиях было принято решение силами мотострелкового батальона со штабом бригады и 4 танками Т-60 прорываться обратно в рощу к западу от высоты 194,5, а танки Т-34 остались прикрывать их отход. Во время прорыва под огнем немецких танков 1 танк Т-60 был подбит, а мотострелковый батальон был рассеян и в рощу пробивался мелкими группами и поодиночке. Достигнув рощи, мотострелки не стали здесь задерживаться, а двинулись дальше на восток в направлении хутора Красный к позициям 39-го гвардейского стрелкового полка. Сюда же, в направлении деревни Рязановка отходили и танковые батальоны 90-й танковой бригады. Они первыми вышли из окружения в расположение 39-го гвардейского полка в 1 км западнее высоты 133,6 в 15.00, после чего заняли оборону в районе Перемоги. К 18.00 во 2-м эшелоне на восточном берегу Бабки в районе Перемоги и Гордиенко занял оборону частью сил вышедший из окружения мотострелковый батальон. При выходе из окружения в тылу противника была оставлена сломавшаяся автомашина «Форд» 206-го танкового батальона.
В общей сложности за день 15 мая 90-я танковая бригада, по подсчетам своего штаба, подбила 32 немецких танка, однако потеряла 3 76-мм орудия ПТО, как минимум 4 автомашины, а также 11 танков (5 КВ-1, 4 Т-34, 2 Т-60): 6 танков (5 КВ-1, 1 Т-34) - пропавшими без вести, 5 танков (3 Т-34, 2 Т-60) - подбитыми и сгоревшими.
Ее 90-й мотострелковый батальон в этих боях был разбит, рассеян, после чего еще на протяжении многих дней мотострелки поодиночке выходили из окружения. Только 25 мая были подсчитаны потери батальона в минувших боях начиная с 12 мая. Они составили 180 человек личного состава (10 - убитыми, 117 - пропавшими без вести, 53 - ранеными), 3 миномета, 5 ПТР, 17 пулеметов, 32 ППШ, 33 винтовки, 8 пистолетов. Большей частью это результат окружения и разгрома батальона 15 мая.
Разбитый в ходе боев 15 мая 42-й гвардейский стрелковый полк частью сил вышел из окружения и занял оборону западнее Рогачевки. Другая часть бойцов не смогла пробиться и до ночи оставалась в укрытиях, после чего на протяжении нескольких ночей обходными путями окруженцы продолжали выходить из расположения противника. Вынужден был пробиваться из окружения из-под Петровского и 34-й гвардейский стрелковый полк. В тот же день после 15 часов боевой группой Винклера, усиленной полицейской ротой, была проведена зачистка местности к югу и к востоку от Петровского, при этом немцы насчитали около 250 пленных, в т.ч. помимо бойцов 13-й гвардейской дивизии среди них были и солдаты 90-го мотострелкового батальона.