24 января 1943 года советские войска начали Воронежско-Касторненскую фронтовую наступательную операцию в районе Верхнего Дона

Операция проводилась Воронежским фронтом (командующий Ф. И. Голиков) и частью сил Брянского фронта (командующий М. А. Рейтер) с 24 января по 2 февраля 1943 года.

В результате предшествовавшей Острогожско-Россошанской операции фронт в районе Касторного и Воронежа образовал вытянутую на восток дугу длиной более 300 км. Здесь оказались зажатыми советскими войсками с трех сторон основные силы 2-й немецкой армии в составе 12 дивизий. Подобная конфигурация давала Красной Армии возможность окружения находящихся на Воронежско-Касторненском выступе соединений противника.

Наступление проходило в сложных условиях зимнего бездорожья, снежных заносов и метелей. Тем не менее уже 25 января 1943 года советские войска освободили Воронеж, а 28 января с помощью фланговых ударов окружили в районе Касторного восемь немецких и две венгерские дивизии. К исходу 2 февраля наши наступающие части продвинулись вперед на 120 км и ликвидировали Воронежско-Касторненский выступ. Из попавших в окружение 125 тыс. гитлеровцев из котла смогли вырваться менее 25 тыс. Все складские запасы и тяжелое вооружение ими было потеряно.

В результате операции была разгромлена крупная группировка вермахта и освобождена большая часть Воронежской и Курской областей, в частности города Старый Оскол и Воронеж. Немецкий фронт на данном направлении рухнул, в нем образовалась 400-километровая брешь от Ливен до Купянска. Немецкие и венгерские войска потеряли только пленными 86 тыс. человек. Успешное окружение войск противника позволило сравнительно легко освободить Курск и Белгород.

В ходе операции было нанесено поражение одиннадцати дивизиям 2-й немецкой армии и 3-му армейскому корпусу 2-й венгерской армии. Немецкое командование окончательно лишилось реки Дон как выгодного для обороны рубежа. Были созданы необходимые условия для проведения советскими войсками последующей Харьковской наступательной операции.