Вторият опит за освобождаване на Харков е направен през май 1942 г. В резултат на операцията Барвенково-Лозава съветското командване не успява да освободи Харков през януари 1942 г., но на юг от Харков, на западния бряг на река Северски Донец, е създаден перваз Барвенковски с дълбочина 90 км и ширина 100 км. Первазът се вклини дълбоко в германската отбрана, но в основата му в района на Изюм имаше тясно гърло, от север германците висяха от Балаклея и от юг от Славянск. С началото на пролетното размразяване през март активните военни действия от двете страни бяха преустановени и противоположните страни започнаха да се подготвят за пролетно-летните операции.
Планове на съветското и германското командване
Съветският щаб на върховното командване изхожда от факта, че германците ще настъпят към Москва, а Хитлер подготвя операция „Блау“, която предполага настъпление в южната част на съветско-германския фронт с цел пробив до нефтените находища в Кавказ.
Съветското командване на среща в Кремъл в края на март разгледа предложенията на командира на югозападното направление Тимошенко и одобри плана на кампанията за пролетта-лятото на 1942 г. За да се защити Москва от германската офанзива от юг, беше решено да започне офанзива от изпъкналия Барвенков и да освободи Харков, да унищожи обкръжените германски войски в този район, да прегрупира сили и, настъпвайки от североизток, да превземе Днепропетровск и Синелниково. Югозападният фронт трябваше да освободи града от Харков с помощта на сближаващи се удари от север и юг.
Южният фронт под командването на Малиновски не е трябвало да настъпва, той е имал задача да укрепи по окупираните линии и да осигури настъплението на войските на Югозападния фронт в посока Харков с дясното си крило. Съветското командване не е предвиждало възможност за германска офанзива на перва Барвенково.
Северно от Харков атакуваха три армии: 38 -та, 28 -а и 21 -ва. Основната роля е отредена на 28 -а армия под командването на Рябишев. Тя, в сътрудничество с 6 -та и 38 -а армия, също трябваше да обкръжи и разбие силите на 51 -ви германски армейски корпус в района на Чугуев югоизточно от Харков.
От устъпа на Барвенковски на юг от Харков 6-та, 9-а и 57-а армия и армейската група на генерал Бобкин нанесоха удар, за да прикрият Харков от югозапад и да обкръжат 6-та германска армия заедно с 28-а армия, настъпваща от север. Основната роля беше отредена на 6 -та армия и групата на Бобкин, които трябваше да настъпят в посока Мерефа - Харков, прекъснаха германските комуникации западно от Харков и след като направиха пробив на запад, превзеха град Красноград.
Според плана на операцията съветските войски със силите на 38 -а и 6 -а армия трябвало да отведат германските войски в „казана“в района на Чугуев, а вторият „казан“със силите на 28 -ма, 6 -та армии и военната група Бобкин в района на Харков. Групата на Бобкин удари в запад в дълбочина, като осигури външната предна част на обкръжението и създаде плацдарм за атаката на Днепър.
Офанзивата от Барвенковския перваз беше рискована, тъй като германците лесно можеха да организират „казан“за съветските войски, прерязвайки „тесното гърло“в района на Изюм, което впоследствие се случи.
В началото на пролетно-лятната кампания германското командване на група армии Юг в подкрепа на операция „Блау“поставя задачата на своите войски да премахнат перваза на Барвенковски в тясното гърло с два сближаващи се удара от Славянск и Балаклея (операция „Фредерикус“)). От района на Славянск трябваше да настъпят части от 1 -ва танкова армия на Клайст и 17 -та армия на Хот. Войските за тази операция започнаха да се концентрират през зимата, германското командване изтегли тук групата от 640 000 души.
Благодарение на авиацията и разузнаването германците знаеха за подготовката на Тимошенко за настъплението и съветското командване не можеше да фиксира концентрацията на германските войски в тази посока.
В резултат на това през март-април 1942 г. в района на Харков имаше истинско състезание за подготовка на настъпателни операции, насочени един срещу друг, и въпросът беше кой ще започне първи и дали ще успее да надмине противника.
Началото на съветската офанзива
Съветските войски първи започнаха настъплението. На 12 май, след мощен артилерийски обстрел, те започнаха настъпление от север и юг от Харков. За германците, които сами се готвеха да започнат офанзива на 18 май, този предварителен удар все още беше неочакван.
На северния фланг 28 -а армия, настъпваща в района на Волчанск, пробива германския фронт на дълбочина 65 км и до 17 май се доближава до Харков. В града вече се чуваше артилерийска канонада и всички чакаха бързо освобождаване. На южния фланг ударната група, оперираща от перваза на Барвенково, също проби фронта и, след като е отишла на 25-50 километра по-дълбоко, стигна до Мерефа и Красноград, като полуобгради последния, създавайки заплаха да обгради Харков от запад.
На северното знаме войските на 28 -а армия стигат до предградията на Харков, но германците прехвърлят допълнителни сили към този район от южния фланг и използват сили, които се готвят да нанесат удари в основата на перваза Барвенковски. Германското командване, с превъзходство в живата сила, засилва съпротивата на северния фланг и съветското настъпление спира. Ожесточени битки започнаха между Чугуев и Стари Салтов, откъдето съветските войски се опитаха да обкръжат Чугуев. Никой не искаше да се предаде, например, село Пешаное многократно сменяше собствениците си в продължение на няколко дни, но съветските войски не можеха да продължат напред.
Командирът на група армии Юг фелдмаршал Бок излезе с предложение да му бъдат прехвърлени няколко дивизии от 1 -ва танкова армия, която се готвеше да атакува базата на перваза Барвенковски, за да спре настъплението на противника. Но това слага край на операция „Фридерик“, затова той получава отказ и започва подготовка за контранастъпление в основата на перваза Барвенковски.
На южния фланг 6 -та армия на Городнянски се държеше пасивно, командирът не бързаше да въвежда в пробива 21 -ви и 23 -ти танков корпус и това позволява на германците да прехвърлят войските на северния фланг и да спрат настъплението на Съветския съюз. Най -вероятно, ако на южния фланг възникне по -сериозна заплаха от обграждане на Харков от запад, германците ще трябва да изтеглят войски от близо до Славянск и да ги прехвърлят в заплашителна посока. Но съветското командване не бързаше да започне настъплението, загуби време и германците успяха да концентрират войски, за да нанесат удари в основата на перваза.
Освен това войските на Южния фронт не предприемат активни действия, а 57 -та и 9 -та армии, подчинени на Южния фронт, заемащи южната страна на перваза Барвенковски, дори не се подготвят за активна отбрана. Бойните формирования на войските не бяха ешелонирани, нямаше техника за теренно инженерство и дълбочината на отбраната беше само 3-4 км.
В процеса на превземане на Харков войските претърпяват големи загуби, тъй като танкове и пехота често се втурват към добре укрепена отбрана на противника без разузнаване и потискане от артилерията. До 17 май войските бяха изтощени от непрекъснати битки и бяха спрени от врага в много сектори на фронта.
Германската контранастъпление
Германското контранастъпление започва на 17 май, 1 -ва танкова армия на Клайст нанася два разчленяващи удара в тила на настъпващите съветски части, един от Андреевка до Барвенково и втори от Славянск до Долгенкая, с последващ изход на двете групи към Изюм. Целта на тези удари е да се прекъсне отбраната на 9-та армия, да се обкръжи и унищожи групировката на изток от Барвенково с по-нататъшно настъпление към Изюм-Петровское в посока Балаклея, за да се присъедини към части от 6-а армия на перваза на Чугуевски и обграждат цялата група съветски войски на перваза Барвенковски. Още в първия ден от настъплението бяха превзети Барвенково и Долгенкая, при което беше разрушен комуникационният център на 9 -та армия, което доведе до загуба на контрол над войските.
По това време, начело на настъплението по южния фланг, 21 -ви и 23 -ти танков корпус бяха окончателно хвърлени в пробива, който се задълбочи в германската отбрана и допълнително се откъсна от базите за снабдяване, които смазваха танковете на Клайст.
До 18 май положението рязко се влоши. Началникът на Генералния щаб Василевски предложи да спре настъплението и да изтегли 6 -та, 9 -та, 57 -а армия и групата на генерал Бобкин от перваза на Барвенковски. Тимошенко докладва на Сталин, че тази опасност е преувеличена и войските продължават настъплението си. Германците изпращат войските си на запад, превземат Лозовая и на 22 май обграждат останките от 57 -а армия и 21 -ви и 23 -ти танков корпус, които се вклиняват. В резултат на това до 23 май германците затвориха обкръжението и цялата група беше в „казана“.
Резултатите от битките на перваза Барвенковски
5 стрелкови дивизии на 57 -а армия, 8 стрелкови дивизии на 6 -а армия, 2 стрелкови дивизии на армейската група Бобкин, 6 кавалерийски дивизии на 2 -ри и 6 -ти кавалерийски корпус, 2 танкови корпуса, 5 танкови бригади и други артилерийски, инженерни, спомагателни единици и задни услуги. Тези войски бяха източени от кръв, изтощени, подложени на постоянни въздушни удари и до голяма степен загубиха бойната си мощ.
Заповедта за отстъпление е дадена едва на 25 май, в най -тежкото положение са войските, проникнали дълбоко на запад в района на Красноград. Сега фронтовата линия беше почти на 150 км зад тях и те трябваше да пробият с битки към своите. Не всички успяха да се измъкнат от обкръжението; само най -упоритите и готови да се бият докрай стигнаха до Северски Донец.
За деблокиране на обкръжената съветска групировка като част от Южния фронт се формира консолидиран танков корпус, който от 25 май започва да прави опити да пробие външния пръстен на обкръжението. Вътре в обграждащия пръстен се образуват две ударни групи, които да пробият вътрешния пръстен. Първата група настъпва от района на Лозовенка към консолидирания танков корпус при Чепел. От 22 хиляди военнослужещи, които отидоха на пробив, само 5 хиляди души успяха да пробият на 27 май. Общо до 30 май около 27 хиляди души успяха да влязат в позициите на 38 -а армия и консолидирания танков корпус. Германците създадоха стегнат обкръжаващ пръстен и широко използвайки самолети и танкове, унищожиха остатъците от съветската група. По -голямата част от обкръжените бяха убити или взети в плен, до вечерта на 29 май боевете на десния бряг на Северски Донец спряха, останаха само няколко джоба на съпротива.
В резултат на операцията през май 1942 г. вторият опит за освобождаване на Харков завършва в трагичния „казан“на Барвенково. В битките при Харков невъзстановимите загуби на съветската армия възлизат на около 300 хиляди души, има и сериозни загуби в оръжията - 5060 оръдия и минохвъргачки, 775 танка и стотици самолети. По германски данни са заловени 229 хиляди души.
Обграждането и последващото унищожаване на големи сили на съветските войски в перваза на Барвенковски доведоха до факта, че отбраната в зоната на Югозападния и Южния фронт беше радикално отслабена. Това улесни германското командване да извърши предварително планираната операция „Blau“за стратегическо настъпление върху нефтените находища на Кавказ и създаде предпоставки за достигане до Сталинград и Волга.