24 мая 1942 года (воскресенье)
Погода: облачно, ветрено, холодно.
Бои на Барвенковском выступе
6-я армия вермахта наступала всем своим фронтом.
Боевая группа генерала Брайта наступала в направлении Михайловки. Боевая группа Зольтманна перешла в наступление в 12.00, в 12.30 боевая группа Хайдебрека атаковала на Кисели. В 15.00 23-я танковая дивизия получила приказ выдвинуться из района села Кисели и уничтожить атакующего из Михайловки противника.
62-я пехотная дивизия 6-й армии вермахта с утра атаковала село Тарановка и к 8.00 вышла на южную окраину, продвигались дальше, к обеду взяли Ново-Берецкое, а к вечеру достигла Западеньки и Пасики. Приданные венгерские части к 11.30 взяли Гайдары.
113-я пехотная дивизия вермахта перешла в наступление на Ефремовку, которая была свободна от противника, который отступал по всему фронту и дивизия начала его преследование.
Армейская группа Клейста
Противник пытался вырваться из окружения, особенно на участке III-го танкового корпуса.
На участке 17-й армии вермахта в течение дня противник атаковал позиции 17-й легкой дивизии. Вечером в атаку перешла 343-я стрелковая дивизии РККА при поддержке артиллерии и авиации.
III-й танковый корпус. Противник атаковал левый фланг 16-й танковой дивизии и весь фланг 60-й моторизованной дивизии. Главный удар пришелся южнее Красной Балки и Лозовеньки. 14-я танковая дивизия сдерживала противника у Чепеля. 389-я пехотная дивизия взяла Украинку и высоты юго-восточнее. Около 5.00 100-я легкая дивизия перешла в наступление и выбила противника из долины реки Бритай.
На участке XI-го армейского корпуса 20-я румынская дивизия выбила противника из Рождественского. 2-я румынская дивизия вышла южнее реки Попельная. 1-я и 4-я румынские дивизии вышли на рубеж Сергеевка–Артельное. Группа Георгеску у села Лыговка перешла через реку Орель вышла к Тимченкам и Мироновке.
Авиаразведка люфтваффе зафиксировала скопление войск РККА в районе западнее и юго-западнее Лозовеньки, более 1000 грузовик и до 100 танков.