В течение дня советские части на харьковском направлении отбили контратаки фашистов и продвинулись на отдельных участках фронта от 5 до 10 км. 20 августа было освобождено более 20 населенных пунктов, в том числе город Лебедин.
Шли ожесточенный бои - противник подтянул свежие пехотные и танковые части и начал контрнаступление, пытаясь задержать наступление наших войск. Велись крупные танковые сражения. Было подбито и сожжено свыше 45 фашистских танков. Немецкие войск отступили с большими потерями. Наши солдаты отбили несколько складов с боеприпасами, горючим, военным снаряжением и продовольствием.