Основу немецкой обороны на реке Молочная составляла главная полоса, до предела насыщенная всевозможными огневыми средствами, фортификационными сооружениями и минными полями. Немецкое командование учло опыт боев на «Миус-фронте» и самое большое внимание уделило созданию на рубеже Молочной мощной противотанковой обороны. Перед передним краем обороны и в ее глубине противник отрыл глубокие противотанковые рвы, а овраги и балки, которыми изрезана прилегающая к реке местность, немцы превратили в противотанковые препятствия. Сплошной противотанковый ров, переходивший местами в эскарпы, проходил на всем протяжении оборонительного рубежа. За противотанковым рвом шла система фортификационных сооружений полевого типа, которые представляли собой окопы полного профиля для стрелков, открытые пулеметные площадки, огневые позиции для минометов, противотанковых ружей и блиндажи для отдыха расчетов.
В результате всех этих мер противник добился на Молочной более высокой насыщенности своих оборонительных линий живой силой и огневыми средствами, чем на «Миус-фронте». Наиболее прочную оборону противник создал на правом фланге. Взламывать ее предстояло войскам 13-го гвардейского стрелкового корпуса.
В конце сентября 1943 года Ставка Верховного Главнокомандования поставила перед войсками Южного фронта задачу прорвать оборону противника на рубеже реки Молочная, освободить Северную Таврию и, наступая на общем направлении на Каховку и Херсон, выйти к низовьям Днепра.
В боях по прорыву оборонительных рубежей на реке Молочная 3-й гвардейской стрелковой дивизии предстояло сражаться в составе 1-го гвардейского стрелкового корпуса, который состоял из 3-й и 151-й гвардейских стрелковых дивизий с приданной артиллерией, 510-го отдельного танкового батальона и 63-го инженерно-саперного батальона.
И вот наступило утро 26 сентября. Едва только туман рассеялся, как заговорили сотни артиллерийских орудий. После часовой артиллерийской подготовки, в ходе которой саперные подразделения проделали проходы в минных полях и проволочных заграждениях противника, войска начали штурм. Преодолев противотанковый ров и первые траншеи, 3-я гвардейская дивизия упорно продвигалась вперед. Противник предпринял несколько контратак, но гвардейцы отразили их с большим уроном для немцев. Выйдя на восточную окраину населенного пункта Пришиб, который являлся одним из узловых опорных пунктов фашистской обороны на данном участке, гвардейцы завязали упорный бой. Однако ожесточенное сопротивление гитлеровцев, а также слабая артиллерийская и полное отсутствие авиационной поддержки не позволили дивизии выполнить ближайшую задачу.
Подведя итоги боев за день, командование 3-й стрелковой гвардейской дивизии пришло к выводу, что причинами неудачи наступления были не только отсутствие авиационной поддержки, но и слабое тактическое взаимодействие наступающих подразделений с артиллерией.
Утром 27 сентября после короткой артиллерийской подготовки наши войска вновь ринулись в наступление. Противник встретил сильным и организованным огнем. Танки и штурмовые орудия, выйдя из укрытий, стали обстреливать наступающих. Открыли огонь не подавленные в период артподготовки пулеметные точки, артиллерийские и минометные батареи. Авиация группами по 25–30 самолетов наносили удары по боевым порядкам стрелковых подразделений. Кроме того, противник при поддержке артиллерийского и минометного огня, мощных ударов авиации неоднократно переходил в контратаки.
Несмотря на героические усилия советских гвардейцев, на второй день штурма оборонительных рубежей на Молочной они вклинились в оборонительную полосу лишь на 2–6 километров. Не лучше были успехи и у соседей. Однако войска продолжали сражаться, чтобы любой ценой выполнять поставленную задачу.
Стремясь восстановить положение, противник бросил в контратаку большие силы пехоты и танков, которые поддерживали штурмовые орудия и авиация. Завязались кровопролитные бои, зачастую переходящие в рукопашные схватки. Советскому командованию, которое внимательно следило за боями, развернувшимися на рубеже Молочной, стало ясно, что в сложившейся обстановке войска, наступавшие на направлении главного удара фронта, необходимо усилить 4-м гвардейским механизированным корпусом. 3-й гвардейской стрелковой дивизии, как и другим частям 1-го гвардейского стрелкового корпуса, была поставлена задача во взаимодействии с частями 4-го мехкорпуса и 13-го гвардейского корпуса разгромить противника западнее Альт-Нассау и овладеть населенными пунктами Ровное, Трудолюбимовкой, в дальнейшем продвигаться на Карлсруэ.
30 сентября гвардейцы вновь перешли в наступление. Пехотинцы, взаимодействуя с танками 4-го гвардейского механизированного корпуса, выбили противника с позиций на западном берегу реки Молочная и двинулись дальше на Трудолюбимовку. И вновь враг огромными силами контратаковал 3-ю гвардейскую стрелковую дивизию и сражавшуюся бок о бок с ней 151-ю гвардейскую стрелковую дивизию. И вновь завязались упорные кровопролитные бои. Гвардейцы мужественно отражали яростные атаки врага. Наших пехотинцев поддерживали артиллерия и танки.
Ожесточенные бои разгорелись и в воздухе, где истребители 8-й воздушной армии, действуя с максимальным напряжением, в упорных воздушных боях стремились не пропустить бомбардировщики противника. «Работая» на низких высотах, советские штурмовики Ил-2 наносили меткие удары по фашистским танкам и пехоте.
Упорные, кровопролитные бои за каждый метр родной земли продолжались до темноты, но и на этот раз гвардейцам не удалось пробить оборону противника на всю ее глубину.
Было ясно, что необходимо перейти к временной обороне, доукомплектовать поредевшие части, дать отдых бойцам.
Командующий 2-й гвардейской армией генерал Г.Ф. Захаров отдал войскам приказ: «Войскам армии перейти к обороне на занимаемом рубеже с целью организованно встретить наступление противника, устроить ему артиллерийскую «мясорубку», перемолоть его боевую технику и главные силы».
В первые дни октября обе стороны активных боевых действий не вели. Войска укомплектовывались личным составом, пополнялись боеприпасами, горючим и продовольствием. В эти дни особое внимание уделялось разведке. Разведчикам, которые буквально каждую ночь ходили в тыл противника, удалось установить наличие его сильных опорных пунктов, вскрыть систему огня, разведать противотанковые рвы и минные поля. Разведданные показали, что оборона противника глубоко эшелонирована, с хорошо организованной системой огня. Даже на Миусе противник не имел таких сильных оборонительных рубежей, как здесь, на Молочной. Передний край и позиции в глубине обороны проходили по выгодным рубежам и участкам местности. Все населенные пункты гитлеровцы приспособили к длительной обороне, на всех танкоопасных направлениях отрыли противотанковые рвы.