За ночь гитлеровцы навели понтонную переправу через Дон и к 5 июля в районе Подклетное создали плацдарм, с которого начали наступление на Подгорное - пригород Воронежа.
5 июля на подступах к Воронежу в рядах танкистов 110-й танковой бригады героически сражался и сам командир 18-го танкового корпуса генерал-майор И.Д. Черняховский. Здесь он получил контузию, но в госпиталь отказался идти, продолжая руководить танковыми частями. Вечером по его приказу подразделения 180-й танковой бригады тяжёлых танков КВ были направлены с Придачи к югу для защиты левого берега реки Воронеж на стыке 232-й и 141-й стрелковых дивизий.
Неожиданное сопротивление защитников Воронежа заставило начальника штаба сухопутных войск вермахта Франца Гальдера произвести в своём дневнике запись, датированную 5 июля: «2-я танковая армия и дивизия «Великая Германия» рискуют быть истреблёнными в наступлении на укреплённый Воронеж».
В этот день гитлеровцы ворвались в Острогожск, а главные силы 6-й немецкой армии Паулюса, выполняя приказ Гитлера, резко развернулись на юг и двинулись вдоль правого берега Дона, пытаясь обойти правый фланг войск Юго-Западного фронта.