В середине дня 23 июня противник нащупал слабое место в обороне советских войск, каким являлся стык между Рава-Русским и Перемышльским укрепленными районами. На этом участке командование 17-й армии и сосредоточило основные усилия. Войска 49-го армейского корпуса потеснили левофланговые подразделения 41-й и правофланговый полк 97-й стрелковых дивизий. Командир 97-й стрелковой дивизии осуществил контратаку силами 206-го полка во фланг вражеской группировке. Однако существенных результатов она не дала. Введенная в бой находившаяся в этом районе 159-я стрелковая дивизия еще не закончила формирования и была слабо обучена и сколочена. Поэтому остановить продвижение противника она также оказалась не в состоянии.
В результате прорыва вражеских войск в стыке укрепленных районов оборонявшиеся в них части и соединения оказались под угрозой ударов во фланг и с тыла.
Командиры дивизий срочно принимали меры к обеспечению флангов и тыла. Командующий 6-й армией генерал-лейтенант Музыченко И. Н. решил, с целью ликвидации угрозы прорыва врага, с утра 24 июня нанести контрудар в районе Немиров силами 4-го. механизированного корпуса. Но в этот день утром, пока наши танковые части готовились к бою, гитлеровские войска при поддержке танков и авиации возобновили наступление. Советские воины оказывали яростное сопротивление врагу и там, где они находились в заблаговременно подготовленных укреплениях, стояли насмерть, вступая в рукопашный бой с гитлеровцами в окопах. Но противнику вновь удалось добиться успеха в стыке укрепленных районов, вследствие чего советские войска, оборонявшиеся на флангах, были вынуждены отходить на новые рубежи и организовать оборону фронтом на юг и на север. Что касается контрудара в районе Немиров, то он был плохо организован и не улучшил положения 159-й стрелковой дивизии. Поэтому под натиском превосходящих сил противника она продолжала медленно отходить в восточном направлении. К вечеру 24 июня разрыв между 159-й и 97-й стрелковыми дивизиями достиг 40 км. В этот промежуток вклинились вражеские соединения и заняли Немиров.
Если на стыке Рава-Русского и Перемышльского укрепленных районов противнику удалось вклиниться в расположение наших войск, то в самих укрепленных районах соединения 6-й и 26-й армий продолжали вести успешную борьбу с врагом. 24 июня на одном из участков гитлеровцы прорвались вперед. С целью уничтожения их командир 1-го стрелкового полка 99-й стрелковой дивизии решил перейти в контратаку. Первым атаковал неприятеля взвод младшего лейтенанта Гончарова, который лично убил двух гитлеровцев. Так же героически действовали и все другие советские воины. В результате стремительных действий наших войск противник был разгромлен, 99-я стрелковая дивизия мужественно и стойко дралась с врагом в районе Перемышль до 26 июня. Она не отступила ни на шаг, нанеся немецко-фашистским захватчикам большие потери. За умелые и героические действия в районе Перемышль дивизия была награждена орденом Красного Знамени.
Стойко обороняясь в укрепленных районах, советские войска не позволили противнику развить наступление на прикрываемых ими направлениях. Лишь только в связи с прорывом вражеских группировок на других направлениях и с угрозой возможного обхода укрепленных районов Военный совет Юго-Западного фронта отдал войскам приказ на отход. В приказах войскам 6-й и 26-й армий от 26 июня, подписанных командующим фронтом генерал-полковником Кирпоносом М. П. и членом Военного Совета фронта Хрущевым Н. С., указывалось, что отход войск должен быть начат 26 июня с наступлением темноты. Отвод частей и соединений предлагалось совершать организованно, под прикрытием арьергардов, усиленных средствами противотанковой обороны. В непосредственном соприкосновении с противником для маскировки отхода рекомендовалось оставить небольшие подразделения. Особое внимание было обращено на организацию службы регулирования движения.[123] В ночь на 27 июня советские соединения, уничтожив в дотах вооружение и оборудование, из обоих укрепленных районов организованно отошли на новые оборонительные рубежи с целью прикрытия львовского направления. Осуществляя последовательный отход и ведя ожесточенные арьергардные бои, советские войска до 1 июля сдерживали натиск гитлеровских частей и не позволяли им развить стремительное продвижение в глубь нашей территории. Ценой больших материальных и людских потерь врагу удалось овладеть Рава-Русской лишь 27 июня.
Упорные бои в эти дни произошли в районе Львова. Организация обороны города по решению Военного совета фронта была возложена на 4-й механизированный корпус, который был усилен 441-м и 445-м артиллерийскими полками. В приказе командующего армией на организацию обороны было указано, чтобы все мосты на подступах к Львову были взорваны, а дороги заминированы.[124] К исходу 29 июня гитлеровские войска прорвались к городу. Враг бросил сюда и крупные силы авиации. Немецкие самолеты непрерывно бомбили Львов и подходы к нему. Несмотря на это, советские войска продолжали героически удерживать как подступы, так и сам город. Невзирая на непрекращавшиеся бомбардировки с воздуха и сильный артиллерийский огонь, советские артиллеристы оказывали мощную огневую поддержку пехоте и танкам. И лишь тогда, когда противник сосредоточил подавляющее превосходство в силах и средствах, наши части были вынуждены оставить Львов.
Но главные события в эти дни происходили не на львовском и перемышльском направлениях, а в районах Луцк, Ровно, Дубно и Броды. Здесь наступала главная ударная группировка противника, используя 50-километровый разрыв, образовавшийся к исходу 24 июня между 5-й и 6-й армиями. Танковая группа Клейста стремилась прорваться в направлении Житомир, Киев, с тем чтобы во взаимодействии с 6-й и 17-й армиями отрезать войска центра и левого крыла Юго-Западного фронта.
Оценив обстановку и вскрыв намерения противника. Военный совет Юго-Западного фронта принял решение ускорить подтягивание на это направление подвижных соединений с соседних участков фронта и из глубины и нанести мощный контрудар с целью разгрома вклинившейся группировки противника и срыва ее наступления.[125] На житомирское направление нацеливались и основные усилия фронтовой авиации. В приказе командующего фронтом от 25 июня 1941 г. указывалось, что главный удар по вражеской группировке наносят 8-й и 15-й механизированные корпуса.[126] Командующему 5-й армией приказывалось объединить под своим командованием 9-й и 19-й механизированные корпуса и атакой вдоль железной дороги Луцк — Броды содействовать 8-му и 15-му механизированным корпусам в разгроме радеховской группировки противника. Наступление всех корпусов было назначено на 9 часов утра 26 июня.
В период с 23 по 25 июня танковые и моторизованные соединения сосредоточивались в районы Луцк, Ровно и Броды, совершая марши по 200–400 км. Вскрыв сосредоточение наших войск, фашистские войска вели себя весьма нервозно. 25 июня среди немцев распространился слух, что русские танки появились у Острова и севернее Берестечко. «Эта танкобоязнь, — сообщало командование группы армий „Юг“ в Берлин, — распространялась на северной дороге наступления и вследствие этого колонны повернули к Стоянув, а это в свою очередь вызвало замешательство и заторы». По мере выдвижения в указанные районы и встречи с подвижными частями противника советские танкисты с ходу вступали в бой. С этого времени и до начала июля в этих районах развернулось одно из крупнейших танковых сражений Великой Отечественной войны, в котором участвовало с обеих сторон несколько сот танков.
Соединения 9-го и 19-го механизированных корпусов, сосредоточившиеся в лесах северо-западнее и северо-восточнее Ровно, перешли в наступление с утра 25 июня. 9-й механизированный корпус наносил удар в южном направлении, а 19-й — на Дубно. Вначале советские танкисты действовали успешно, 9-й механизированный корпус, которым командовал генерал-майор Рокоссовский К. К., отбросил соединения 3-го немецкого моторизованного корпуса к югу от Клевани. В то же время 19-й механизированный корпус продвинулся на 25 км от Ровно. Однако сильного удара, который привел бы к разгрому всей группировки противника и срыву его наступления, не получилось. Несмотря на приказ Военного совета фронта, командующий 5-й армией генерал-майор танковых войск Потапов М. И. не объединил усилия этих корпусов и не организовал взаимодействие между ними. Не были согласованы действия этих корпусов с 8-м и 15-м механизированными корпусами, наносившими удар из района Броды на Дубно.