Руководство группой войск, наносивших контрудар, возлагалось на генерал-майора Б. А. Погребова. К исходу 29 июля 115-я кавалерийская дивизия и 135-я танковая бригада заняли исходное положение для наступления в районе Большой и Малой Мартыновки. Время начала атаки было назначено на 7:00 следующего дня…
30 июля
За несколько минут до советского наступления в Большую Мартыновку ворвались танки 40-го корпуса. Они разметали имевшиеся у генерала Погребова подразделения и его штаб, обезглавив управление войсками группы, которая так и не успела перейти в наступление. Противник, развивая наступление соединениями 1-й и 4-й танковых армий на ставропольском направлении, к исходу 30 июля продвинулся на глубину до 120 километров и вынудил 37-ю армию начать отход в направлении Ворошиловска. К вечеру войска 51-й советской армии оказались отрезанными от основных сил фронта, разрыв составил около 65 километров. Связь между штабом армии и штабами группы и фронта нарушилась. Столь же легко противник разрезал фронт на стыке 37-й и 12-й армий.
Командующий Северо-Кавказским фронтом приказал войскам 18-й армии 30 июля нанести контрудар и во взаимодействии с 12-й армией и 17-м казачьим корпусом, который должен был наступать на Батайск, восстановить положение на Дону. Штабу 56-й армии предписывалось отойти за Кубань и организовать оборону по южному берегу реки и на Краснодарском обводе. Однако командование 18-й армии было не в состоянии управлять своими войсками, а 17-й кавкорпус получил приказ штаба фронта с большим опозданием: контрудар не состоялся. Армия Камкова продолжала беспорядочно отходить. Положение войск Приморской группы стремительно ухудшалось.
31 июля
Посчитав, что советский фронт на кавказском направлении окончательно развален, Гитлер принял решение перебросить под Сталинград всю 4-ю танковую армию генерал-полковника Гота. На кавказском направлении был оставлен лишь один танковый корпус из 4-й армии. Этот маневр значительно ослабил наступательный потенциал группы армий «А», но превосходство немецких войск в технике оставалось огромным. Предвкушая скорую победу на Кавказском фронте, Гитлер создал специальные картели для восстановления и дальнейшей разработки месторождений советской нефти. Среди немецких компаний распределялись концессии на право добычи сырья, а авиации запрещалось бомбить нефтеносные районы.