Узнав о неожиданном приближении вражеских войск к переправам у сёл Малышево и Семилуки, Воронежский городской комитет обороны в ночь на 4 июля принял решение об эвакуации жителей и материальных ценностей из Воронежа. В репродукторах городского радио раздался тревожный сигнал, повторяющийся через каждый час: «Враг на подступах к городу! Жители города, уходите из Воронежа через Чернавский и ВоГРЭСовский мосты!» Потоки беженцев с правобережья хлынули по мостам на левый берег.
В тот день в связи с угрозой захвата противником Воронежа и прорыва гитлеровцев за Дон Ставка ВГК приказала выдвинуть на левый берег Дона три резервные армии: на участок «Задонск – Воронеж» — 3-ю резервную армию, на участок «Воронеж – Павловск» — 6-ю резервную армию, на участок «Павловск – Клетская» — 5-ю резервную армию, которые соответственно переименованы в 60-ю армию (командующий генерал-лейтенант М.А. Антонюк), 6-ю армию (командующий генерал — майор Ф.М. Харитонов) и 63-ю армию (командующий генерал-лейтенант В.И. Кузнецов). Вместе с тем 5-я танковая армия под командованием Героя Советского Союза генерал-майора А. И. Лизюкова, усиленная 7-м танковым корпусом, получила приказ сосредоточиться южнее Ельца и приготовиться к нанесению контрудара по флангу в тыл противника, наступающего на Воронеж.
Начиная с 4 июля двое суток под непрерывными авианалетами гитлеровских бомбардировщиков на станциях Лиски, Давыдовка и Боево шла спешная разгрузка воинских эшелонов 141-й стрелковой дивизии, соединениям которой приказано было занять рубежи от Таврово до устья реки Воронеж. Справа от 141-й дивизии оборону заняли воины 232-й стрелковой дивизии, а слева – части 303-й стрелковой дивизии, которая с марша вступила в бой с гитлеровцами в районе Задонского шоссе.
И прибывающие соединения 18-го танкового корпуса (командир – генерал-майор И.Д. Черняховский) командующий фронтом вводил в сражение по мере подхода железнодорожных эшелонов. 18-я мотострелковая бригада заняла оборону севернее Воронежа; 180-я танковая бригада вышла на рубеж села Олень-Колодезь; 110-я танковая бригада сражалась южнее Воронежа.
Меж тем возле донских переправ у сел Шилово, Малышево и Семилуки шли ожесточенные бои. Чтобы остановить продвижение гитлеровцев был взорван железнодорожный мост через Дон в районе сел Ендовище и Старых Семилук.
