發生於1942年5月12日至5月29日，蘇方稱之爲第一次哈爾科夫進攻戰役。
蘇德戰爭中，蘇聯紅軍爲粉碎德軍哈爾科夫集團實施的攻防戰役。蘇聯紅軍參加此次戰役的有西南方面軍(司令由蘇聯元帥、西南方向總司令SK.鐵木辛哥兼任)和南方面軍(司令爲R.Y.馬利諾夫斯基中將)。計劃規定：西南方面軍分南北兩路從巴爾文科沃突出部和沃爾昌斯克地域對哈爾科夫實施向心突擊，粉碎德軍哈爾科夫集團，收復哈爾科夫，爲向第聶伯羅彼得羅夫斯克發展進攻創造條件;南方面軍堅守巴爾文科沃突出部南正面，以保障西南方面軍主要突擊集團翼側。德軍哈爾科夫集團是南方集團軍羣第6集團軍(司令爲F.保盧斯上將)。當時，該集團軍與克萊斯特集羣(轄第17集團軍和第1裝甲集團軍)正在準備代號爲“腓特烈一世”的進攻戰役，企圖攻佔北頓涅茨河以西、哈爾科夫東南地區。雙方兵力大致相當。
第6集團軍和L.V.博布金少將指揮的集團軍級戰役集羣從巴爾文科沃突出部向前推進25～50公里，爲快速兵團投入戰鬥創造了有利條件。但鐵木辛哥被所謂茲米約夫地域有德軍裝甲重兵集團的情報所迷惑，其他地段亦進展遲緩，致使德軍毫無阻礙地將其預備隊從其他方向調到突破地點。
至5月17日前國防軍最高統帥部已在巴爾文科沃突出部根部南方面軍第9集團軍當面建立了強大突擊集團。在該處行動的“克萊斯特”集團軍級集羣(坦克第1集團軍 司令：艾瓦爾德·馮·克萊斯特，第17集團軍 )，步兵比第9集團軍多0.5倍，炮兵多1倍，坦克多5.5倍。爲解除德軍第6集團軍(司令：保盧斯)的壓力，在空軍第4航空隊大規模的空中支援下，第1裝甲集團軍向實力薄弱、毫無準備的蘇聯紅軍第9和第57集團軍發起進攻，至第一天結束時，德軍推進到蘇聯紅軍突擊部隊後方40公里。此時，蘇聯紅軍通信與物資供應面臨明顯的威脅，蘇聯紅軍部隊自身也面臨着被包圍的危險。同時，德軍從南北兩面對蘇聯紅軍第28集團軍兩翼實施反突擊。但這一決心已爲時過晚。哈里託諾夫指揮的蘇聯紅軍第9集團軍全線崩潰，蘇聯紅軍左翼被德軍突入80公里。爲了應對這種致命的威脅，格羅德恩揚斯基指揮蘇聯紅軍第6集團軍向保盧斯的德軍第6集團軍發起攻擊。20日，雙方都在對巴爾文科沃突出部和突出部周圍的部隊進行調整。蘇聯軍隊的行動因爲德國空軍的騷擾和糟糕的通訊條件而一再遭受妨礙。與此同時、蘇第28集團軍的左翼失去了掩護，這迫使集團軍的指揮員調出預備隊第34摩托化步兵旅和第32騎兵師來保護自己的側翼。22日，德國軍隊試圖完全卡死這個包圍圈，鐵木辛哥的反應是命令第38集團軍的主力部隊去向西突破德軍的方線並恢復與德軍包圍圈內部隊的接觸，但未成功。23日，克萊斯特集羣與德軍第6集團軍在巴拉克列亞以南會合，切斷了蘇聯紅軍由巴爾文科沃突出部向北頓涅茨河對岸退卻的道路，將蘇聯紅軍第6與第57集團軍的全部以及第9與第38集團軍的部分部隊包圍。不僅如此、已經完成了包圍圈的德國軍隊還進一步試圖加寬封鎖帶。克萊斯特的裝甲戰鬥羣從第14個裝甲師戰區向東拓寬了這個包圍圈的外圈。同時第60摩托化步兵師，第384，第389步兵師和第100輕步兵師向西成扇形展開牢牢的檔住了包圍圈內的敵人的退路。
蘇軍企圖突圍。突圍部隊由第317，第393和第150步兵師，第49和第26騎兵師，第5近衛，第5和第37坦克旅的殘部組成。他們發起攻擊試圖和第114坦克旅建立聯繫。突圍部隊遭受了德國炮火和連續的空襲，很快部隊就失去了指揮。儘管這樣，在遭受了重大損失後，突圍部隊還是衝破了德第60摩托化步兵師和第389步兵師的防線。在這時，德第1山地步兵師接到命令向北堵住蘇聯突圍部隊的道路。29日，蘇聯紅軍第6、第9和第57集團軍主力，包括20個步兵師、7個騎兵師和14個坦克旅的大部被圍殲。只有約2.2萬人的蘇聯突圍部隊衝破了德第384步兵師的後方並和蘇第38集團軍恢復了聯繫。
據德方資料，德軍傷亡人數僅2萬人，而蘇聯紅軍陣亡7.5萬人，被俘23.9萬人。損失坦克1249輛、火炮和迫擊炮2026門。蘇聯紅軍在哈爾科夫的失敗使西南方向的形勢進一步惡化。其失敗的主要原因是：錯誤判斷戰略戰役形勢，協同不周，保障不力，指揮失誤，快速部隊進入戰鬥過遲等。
點評
此戰，蘇聯紅軍有24萬人被俘，2026門火炮和1249輛坦克被擊毀或繳獲，蘇聯政府首次公開承認了這次戰役的失利，其坦率的程度是爲了呼籲西方盟友儘快對德開戰。蘇聯紅軍在哈爾科夫交戰失利的原因是：西南方向首長和南方面軍首長錯誤判斷戰役戰略形勢，缺乏組織周密的協同動作，坦克軍進入交戰過遲;戰役保障不足;軍隊指揮失誤。哈爾科夫交戰的結果，蘇聯紅軍西南方面軍和南方面軍的有生力量和技術兵器遭到很大損失，喪失了北頓涅茨河的重要戰役登陸場，因而不可能進行原定在夏季進行的進攻戰役。這一切，使西南方向總的形勢進一步複雜化。
