1943年初，當斯大林格勒會戰接近尾聲之時，蘇聯沃羅涅日方面軍司令戈利科夫揮動28萬大軍，在315輛一線坦克（另有300輛充當預備隊）支援下，沿着遼闊的茫茫雪原，源源不斷湧入這個缺口，殺向納粹德軍佔領下的哈爾科夫城。哈爾科夫是蘇聯第4大城市和最重要的新興工業基地之一，被譽為烏克蘭的“第二首都”。9個月前，蘇軍曾在該城被德軍擊敗，損失了幾十萬軍隊。現在他們捲土重來，定要奪回該城以洗刷恥辱。
面對洶洶而來的近30萬紅軍和數百輛坦克，防守哈爾科夫的德國B集團軍羣卻只有少數殘兵敗將。在1943年1月23日，東線德軍全部只有495輛可用坦克，其中291輛屬於南線部隊。形勢危如累卵。就在這千鈞一髮之際，希特勒命令名將曼施坦因接手哈爾科夫防區。
蘇德戰爭開始以來，曼施坦因以征服塞瓦斯托波爾要塞而聞名於德國陸軍。但就在他此次接管哈爾科夫防區前，卻未能拯救出被圍的第6集團軍。此次哈爾科夫之戰的成敗，無論對東線德軍還是曼施坦因個人，都是生死攸關的大事。
希特勒當然不會讓曼施坦因赤手空拳去抵抗蘇聯的近30萬大軍，火速為他派來了大量援軍。首批抵達的部隊之一，包括精鋭的“大日耳曼”摩托化師。一般德國陸軍師只有14000-17000人，而“大日耳曼”師卻多達20415人。該師除了擁有數十輛中型坦克外，還得了第13“虎”式坦克連（9輛虎式坦克和10輛三號坦克）的加強。這種剛剛投入戰場不久的新式重型坦克重達57噸，是同期蘇德兩軍主流坦克重量的兩倍左右；裝備一門威力巨大的88毫米長管火炮，在遠距離即可輕易摧毀蘇軍的KV重型坦克和T-34中型坦克；正面裝甲厚達100毫米，幾乎可以抵禦當時蘇軍所有專業反坦克武器的攻擊。但這種工藝複雜的坦克產量極低，幾乎不配給普通的德國裝甲師，只編成為專門的獨立重型坦克營，或者提供給少數幾個精鋭師團。
另一支趕赴哈爾科夫地區的精鋭援軍是來自西線的黨衞裝甲軍。軍長是豪賽爾--一個狂熱擁護希特勒的老資格職業軍人。1941年，他被蘇聯彈片削掉了右眼和部分下巴，留下了一張殘破不堪的臉。現在他指揮包括希特勒最寵愛的三個黨衞軍師--“希特勒”、“帝國”、“骷髏”師。和“大日耳曼”一樣，這三個師也採用超額編制並裝備最精良的武器。
由於戰況緊急，上述部隊未能完成集結，就分批分散地投入戰鬥。俄國人當然沒打算給德國人更多的準備時間。戈利科夫不等消滅完此前被包圍的一些德軍部隊，就在2月2日-3日發起全面進攻。戰鬥進展得非常順利。2月13日，蘇軍已經打到了哈爾科夫北郊和西北郊。2月14日，哈爾科夫已三面被圍，只剩下以南一條狹窄通道。絕望的黨衞軍軍長豪賽爾請求希特勒允許他棄城而去，卻被斷然拒絕。終於，以強硬著稱的豪賽爾也頂不住了，於2月16日率部逃出哈爾科夫。一片混亂中，奪路而逃的德軍把軍用物資和彈藥全部棄之不顧，卻沒有忘記把搶來的地毯、油畫甚至蘇聯打字機裝上汽車帶走。
哈爾科夫的失守令希特勒大為憤怒。2月17日，他坐着FW-200大型四發飛機突然飛臨曼施坦因司令部--第聶伯河河畔的扎波羅熱。此時，蘇聯坦克距離該城只有60公里。為了保證希特勒的安全，德國空軍調來了200多門高射炮。
在扎波羅熱城內，希特勒大發雷霆，嚴令曼施坦因立刻收復哈爾科夫。曼施坦因卻提出了另一個更大膽的方案：暫時不去理會佔領哈爾科夫的蘇聯沃羅涅日方面軍，而是先集中力量打擊哈爾科夫以南的蘇聯西南方面軍，使沃羅涅日方面軍陷入孤立，然後再奪回哈爾科夫。希特勒猶豫了一番，批准了曼施坦因的計劃。
曼施坦因何以制定如此自信的反攻計劃？因為他發現，對手正在犯下巨大錯誤：通過無線電監聽，他了解到蘇軍相信“德軍將撤過第聶伯河”。此時，一連串的勝利衝昏了斯大林的頭腦，以為德軍已經喪失了繼續抵抗的信心，卻完全無視前線紅軍自身進攻力量的衰竭：經過長時間的進攻，紅軍各部隊傷亡慘重，士兵們在嚴寒中經過3個月不間斷的惡戰，體能已到極限。更糟糕的是，現在他們遠離後勤基地和機場達250-300公里，發動坦克所必需的燃料幾乎耗盡得不到補充，也得不到空軍的掩護和支援。
當蘇軍陷入強弩之末境地的同時，德軍的援兵卻源源不斷地抵達，力量正在逐步恢復並增強。在1943年1-3月，希特勒從西線給曼施坦因抽調來了15個師。還不包括從東線其他地段調來的援兵。至1943年2月18日，曼施坦因麾下共有30個師（其中有13個裝甲師和裝甲步兵、摩托化步兵師）。按德國情報部門的判斷，蘇軍的兵力依然比曼施坦因多將近1倍，但坦克卻比較少。而且德國人也注意到了蘇軍燃料耗盡的事實。這意味着德軍的機動優勢能得到更充分的發揮。
1943年2月19日夜間，曼施坦因的反攻開始。首先出手的是黨衞裝甲軍，其鋒芒直指紅軍西南方面軍第6集團軍。由於蘇軍得不到足夠飛機的支援，制空權落入德國空軍第4航空隊手中。其俯衝轟炸機羣趁機向紅軍陣地傾瀉下大量炸彈。“帝國”、“骷髏”裝甲步兵師捕捉到紅軍薄弱的側翼，給予出其不意的猛烈打擊。打頭陣的“虎”式坦克鋭不可當。坦克的集中突擊使德國軍隊獲得了一邊倒的勝利。“帝國”師擊潰了紅軍第4近衞步兵軍，以裝甲楔子在紅軍第6集團軍的陣地上打開了一個30多公里的大缺口。順着這個缺口，德軍高速向南推進。這一慘敗卻沒有觸動紅軍高層。他們依然頑固地認為德國人必將撤退，此次反擊只不過是為了掩護撤退而已。斯大林嚴令前線部隊按照原定計劃繼續前進。
次日，蘇軍的快速兵團——波波夫集羣也遭到德軍第40裝甲軍的重擊。這個集羣現在只剩下25-40輛完好坦克，幾乎耗盡了油料，不僅沒有能力反擊，甚至連防禦都很成問題。眼看大難臨頭的集羣指揮官波波夫請求上級允許他後撤，被斷然拒絕，卻得到了繼續進攻的指示！
在上級的逼迫下，紅軍不顧來自側翼的兇猛打擊，繼續硬着頭皮前進。2月22日，蘇軍坦克距離扎波羅熱東北面只有10-12公里。但蘇聯人還來不及歡慶，就意識到已經跳進了曼施坦因的陷阱。當天，德國第4裝甲集團軍所屬的第48、57裝甲軍，也發動了猛攻。蘇聯人終於支撐不住，冒進的坦克部隊被迫後撤。大量坦克因為沒有了燃料只好丟給德國人。
此時後撤已經晚了。兵臨扎波羅熱城下的蘇聯第25坦克軍已經遠離主力近100公里。他們的退路在23日結束時被德軍切斷。陷入包圍的蘇軍除了第25坦克軍，還有第267步兵師和106步兵旅。為了拯救西南方面軍的危局，北鄰的沃羅涅日方面軍向南發起進攻，企圖從後方打垮黨衞裝甲軍。可俄國人此時能投入使用的坦克加起來也只有39輛，開動了沒多遠，就耗盡油料停了下來。德軍又乘勢投入“大日耳曼”師加以強力阻擊，挫敗了沃羅涅日方面軍的救援行動。
遠在莫斯科的斯大林對戰況的惡化反應遲鈍。直到蘇軍被截斷兩天後的2月25日，他才醒悟過來，下令將西南方面軍右翼撤至北頓涅茨河地區。在德軍密集炮火的殺傷下，蘇軍沿着只有幾條小河，從無遮無掩的開闊地撤退，最終渡過結冰的北頓涅茨河，在東岸設防。曼施坦因乘機殲滅了已經被包圍的蘇軍集團，抓獲了9000名俘虜。同時他宣佈打死了23000名蘇軍，繳獲了615輛坦克和354門火炮。德方為此也付出了相當代價。黨衞裝甲軍的坦克強擊火炮減少到200多輛（包括在修），國防軍系統的第6、17裝甲師只剩下13輛坦克。
曼施坦因很快着手下一步行動，於2月28日下達命令，以坦克集團突向哈爾科夫。為此，他在戈利科夫的沃羅涅日方面軍左翼，展開了17個德國師和約500輛左右的坦克強擊火炮。德國空軍第4航空隊也將為這次進攻提供空中支援。此時，沃羅涅日方面軍左翼雖然在紙面上還有28.1萬人，但除去後勤和航空單位等，真正在前線打仗的13個步兵師大都只有3500-4000人，戰鬥部隊少得可憐；可用坦克只有70輛，殘剩的燃料只有0.2個基數；因為沒有牽引車，野戰炮也上不了戰場。
面對極端不利的形勢，蘇軍指揮官戈利科夫並沒有驚慌失措，他命令前線部隊停止進攻以穩住陣腳，然後抽出3個步兵師和2個步兵旅到哈爾科夫南部及東南，並在哈爾科夫建立城防司令部；隨即着手將遭受側翼威脅的第40、69集團軍撤離危險地帶。但已經來不及了。黨衞裝甲軍再度充當了曼施坦因的急先鋒。3月2日早晨，該軍向沃羅涅日方面軍發起進攻。3月4日到6日，整個德軍第4裝甲集團軍都行動起來。他們的目標是蘇聯坦克第3集團軍，雖然名曰“集團軍”，此時卻只有50輛坦克可用。蘇軍只好用14.5毫米反坦克槍抵近密集的德國坦克羣，用血肉之軀與坦克肉搏。一番惡戰下來，紅軍損失巨大，一個摩托化步兵營往往打到不足20人。戰至3月5日，坦克第3集團軍主力幾乎被消滅殆盡。德軍宣稱在這次戰役中打死了12000名蘇軍，繳獲了61輛坦克和225門火炮。
3月6日，德軍直接向哈爾科夫發起攻勢。戰鬥中，“虎”式坦克充分展現了它的威力。德軍“大日耳曼”師宣稱，其配屬的2輛“虎”，從1230-1500米距離上前後擊中了34輛蘇軍坦克。驚慌失措的俄國坦克手發現，T-34坦克過去對其他德國坦克的安全距離，在“虎”面前已經變成了致命地帶。
此時，斯大林才慌忙調動各路部隊發起救援。但蘇軍已經元氣大傷，無力阻止曼施坦因的大軍了。3月10日，紅軍沃羅涅日方面軍左翼的缺口被擴大到60公里，門户大開！當天午後，德軍先鋒“希特勒”師已經進抵哈爾科夫北郊，“帝國”師也從西面和南面殺來。第4航空隊出動1800架次飛機支援這次行動，封鎖住了蘇軍去往哈爾科夫的通道。
3月10日上午，希特勒本人再次視察南方集團軍羣司令部，給前線部隊打氣。受到鼓舞的黨衞裝甲軍決心拿下哈爾科夫作為獻給希特勒的禮物，於3月11日以“骷髏”師在第320步兵師配合下，由北面迂迴，同時以“希特勒”師和“帝國”師直接殺向城區。之後兩天裏，哈爾科夫城內爆發了激烈的巷戰。由於蘇聯守軍的頑強抵抗，“希特勒”師損失慘重，到3月13日只剩下22輛可用坦克，甚至裝甲堅固的“虎”式也全部受損，被迫退出戰鬥。但德軍依然在步步推進。蘇聯守軍的退路已經被切斷，只能靠夜航飛機投下的少量補充品維持。
戰至此時，戈利科夫感到大勢已去，被迫於3月14日晚下令放棄哈爾科夫。3月15日，守衞該城的紅軍第17、19步兵旅和第179坦克旅向東突圍。3月16日，黨衞裝甲軍重新佔領了哈爾科夫。從紅軍奪回哈爾科夫到俄國人再次失去這座城市，時間正好過了1個月。打回來的德軍瘋狂報復，僅黨衞軍“希特勒”師就屠殺了700多名蘇軍傷員。
德軍宣稱僅第4裝甲集團軍就打死蘇軍約4萬人，俘虜12000餘人，摧毀了567輛坦克和1072門大炮。3月27日，曼施坦因的攻勢停止。哈爾科夫戰役就此落下帷幕。
當德國人大肆炫耀戰果的同時，俄國人卻保持着沉默。直到幾十年後蘇聯解體，俄羅斯才公開了蘇軍在哈爾科夫戰役中的實際損失情況：在德軍對哈爾科夫反攻的3月4日-25日，沃羅涅日方面軍左翼和西南方面軍第6集團軍，死亡失蹤被俘45000多人，傷病也超過4萬。全部損失的兵員在86000人以上。喪失的技術兵器，包括坦克322輛，飛機110架，火炮迫擊炮3185門。
值得一提的是，無論根據蘇聯還是德國的數據，都證明德軍未能在哈爾科夫戰役中殲滅並俘獲蘇聯的重兵集團。其原因在於德軍兵力不足，只能將蘇軍擊潰擊退，卻不能完全圍殲乾淨。加上天氣寒冷，德軍的行動大都侷限在固定的村落和道路之間，也給了蘇軍突圍的可能。不過，這對於在整個1942-1943年冬季都在吃敗仗的希特勒來説，已經是一個巨大的鼓舞。元首對哈爾科夫的勝利大為滿意，重重賞賜了有功之臣們。還在奪回哈爾科夫前的3月10日，希特勒就授予曼施坦因騎士十字勳章的橡樹葉徽。3月21日，希特勒又為“希特勒”師師長迪特里希的騎士十字勳章加上了雙劍飾。藉着武裝黨衞軍在哈爾科夫的表現，納粹軍人們掀起一股大肆吹噓和擴充武裝黨衞隊的狂潮。
哈爾科夫反擊戰的勝利，是曼施坦因個人軍事生涯的巔峯，也是東線德軍最後的輝煌。幾個月後，曼施坦因利用此次戰役形成的有利態勢，再度乞靈於精鋭兵團和新式武器的威力，企圖在庫爾斯克圍殲蘇聯重兵集團，卻遭到了徹底的慘敗。