– боевая группа Бекер (60-й полк без одного батальона, 1-й дивизион 146-го артполка без одной батареи, части 228-го противотанкового дивизиона) получила задачу оборонять Тальное от атак с востока и северо-востока, а также левый фланг дивизии по линии Корсунка – Павловка – восточная окраина Новоархангельска. Взаимодействовать с ней должен 165-й мотоциклетный батальон.
Чтобы сделать возможным почти одновременное проследование через Тальное двух боевых групп, саперы 675-го батальона принялись расширять дороги и улучшать переправы через р. Горный Тикиш. К утру они были готовы к прохождению войск.
Боевые группы выступили маршем в 8.00 и 9.00. Сухая ясная погода и сравнительно хорошее состояние дорог позволили противнику быстро продвигаться к намеченной цели. После короткого боя части разведывательного батальона в 12.00 выбили малочисленные советские войска из с. Зеленьков и Каменечье и вскоре достигли северной окраины Новоархангельска. На пути им попадались поспешно отходящие на восток разрозненные группы красноармейцев, некоторые из них передвигались на бронемашинах. При приближении противника они старались не вступать в бой и укрывались в полях и лесах.
Первой достигла Новоархангельска 2-я рота обер-лейтенанта Кверенгессера. Перед ней лежала долина р. Синюхи с переброшенным через нее мостом, который нужно было захватить. Задача казалась немцам простой, так как никаких препятствий видно не было. Однако, когда они приблизились к нему на расстояние 100 м, раздался взрыв. Как оказалось, советские саперы успели заминировать мост, и хотя из-за неожиданного появления противника выполнить работу качественно они не успели, часть моста оказалась уничтоженной. По нему уже не могли переправляться машины, но немецкие солдаты свободно перебрались на другой берег и образовали там небольшой плацдарм.
Прибывший на место начальник оперативного отделения дивизии приказал разведбату закрепиться вокруг Новоархангельска. Он опасался возможных ударов со стороны советского 13-го корпуса, части которого сосредотачивались в лесах около с. Каменечье. Только после прибытия 3-го батальона 156-го полка можно было продолжить движение на юг. Однако основные силы боевой группы Холм оказались скованными тяжелыми боями вокруг с. Каменечье.
Еще ок. 15.00 в штаб группы стали поступать сведения о передвижении советских частей в район Каменечье из района Легедзино и Вишнополя. К северу от села закрепилась 3-я рота 675-го саперного батальона, на западной окраине и южнее заняли оборону солдаты 1-го батальона 156-го полка. Вскоре по селу и немецким позициям на его западной окраине открыли огонь две артиллерийские батареи. Но первый удар был нанесен на участке дороги между с. Каменечье и Майданецкое. В этот момент по ней шла штабная рота 156-го полка, которой пришлось вступать в бой с ходу. Противник отразил атаку, понеся при этом весьма чувствительные для себя потери. Противнику пришлось немедленно останавливать марш своих боевых групп и разворачивать их от с. Зеленьков до Новоархангельска для отражения советских атак с западного направления. Марш разведывательного батальона на юг пришлось отложить.
Между 17.00 и 18.00 последовали почти одновременные атаки на Каменечье и Новоархангельск. Красноармейцы двигались при поддержке нескольких танков, стремясь прорвать немецкую оборону. По ним открыли заградительный огонь 5-я и 6-я батареи 146-го артполка и орудия 670-го противотанкового дивизиона. Отразив атаку, немцы нанесли контрудар, отбросив красноармейцев на восток и захватив около 200 пленных.
Уже вечером советская артиллерия обстреляла командный пункт 16-й моторизованной дивизии в с. Тальное, нанеся потери немецким связистам и на время дезорганизовав управление частями. Ок. 22.00 из района с. Белашки последовала атака на с. Тальное, которое немцы отразили при поддержке 4-го батальона полка «Герман Гёринг» и батареи 88-мм зенитных орудий.
К концу дня части 16-й моторизованной дивизии растянулись по фронту на 30 км от с. Тальное на севере через высоты восточнее с. Зеленьков, восточную часть Каменечье, юго-западную опушку леса южнее Каменечье и высоты южнее Сверддиково до г. Новоархангельск.
Слабые оборонительные позиции 16-й моторизованной дивизии западнее дороги Тальное – Новоархангельск подверглись сильным атакам со стороны дивизий 13-го корпуса 12-й армии. Генералу З. Хенрици пришлось бросить в окопы все наличные силы, и только таким способом ему удалось удержать позиции. Но стало очевидно, что наличных сил XXXXVIII корпуса недостаточно, чтобы сдержать наступление 12-й армии. Поэтому от идеи продолжать наступления на юг только силами корпуса пришлось отказаться.
Советские войска пытались выполнить приказ командующего генерала И.В. Тюленева, предусматривающий восстановление фронта с 26-й армией, удар которой ожидался в район города Звенигородка или даже непосредственно на Новоархангельск. Тем временем 1-я танковая группа начала свой прорыв на Первомайск, все более отрезая 12-ю армию от реки Синюха. Так как здесь никаких советских войск не было, даже с учетом заминки у Голованевска положение группы Понеделина и 18-й армии стремительно становилось угрожающим.
На 31 июля генерал П.Г. Понеделин получил от командования Южного фронта приказ очистить район Новоархангельска и Тального и, наступая в направлении на Звенигородку, соединиться с частями 212-й стрелковой дивизии 26-й армии. Для выполнения этой задачи штаб фронта обратился к начальнику штаба Юго-Западного направления – с просьбой отдать соответствующее распоряжение командованию Юго-Западного фронта. Одновременно 6-й армии надлежало во взаимодействии с 18-й армией уничтожить прорвавшуюся в восточном направлении 1-ю горно-егерскую дивизию и соединить фланги.