Местные жители и захваченные пленные рассказали, что к вечеру все оборонявшие Каменечье советские войска отошли на южную и юго-восточную часть села и, возможно, укрылись в лесу неподалеку. Сопротивление будет продолжено, так как красноармейцы «получили от своих комиссаров приказ держаться при любых обстоятельствах».
Окруженные войска, возможно, части 99-й дивизии полковника П.П. Опякина, предприняли атаку на Свердликово, но немцы этот удар сравнительно легко отразили. Утром от 6-й батареи немецкого 146-го артполка в село отправилась группа наблюдателей-корректировщиков. Во время атаки они оказались отрезанными и сдались в плен.
Перегруппировавшись, противник провел контратаку и вернул утраченные позиции. Красноармейцы сопротивлялись ожесточенно, потери только эсэсовцев полка «Вестланд» составили ок. 50 человек. В течение остатка дня по немецким позициям велся беспокоящий артиллерийский огонь, который, впрочем, не причинил никаких существенных потерь. Части 16-й моторизованной дивизии большой активности также не предпринимали. Одной из причин такого поведения стало крайне напряженная ситуация с продовольствием, боеприпасами и горючим.
В соответствии с приказом эсэсовцам «Лейбштандарта» предстояло продвинуться вдоль дороги до с. Тишковка и оттуда нанести удар в юго-западном направлении в сторону р. Синюха. Наступление от Новогригорьевки в 8.00 начинал 3-й батальон, на его правом фланге действовали 2-й батальон и, далее, – 4-й. На южной окраине Новоархангельска изготовился к атаке взвод штурмовых орудий. Артиллерийскую поддержку 3-му батальону оказывала 1-я батарея артполка, остальные две батареи действовали в полосе наступления 2-го батальона.
Ночь для солдат «Лейбштандарта» прошла сравнительно тихо, по Новоархангельску советская артиллерия вела беспокоящий огонь. Несколько часов шел дождь, который превратил дороги в непроходимое месиво. Утром возобновились атаки советской пехоты на Новоархангельск. Предваряя собственное наступление, немецкие орудия провели короткую подготовку.
«Лейбштандарту» был придан дивизион шестиствольных миномётов «небельверфер» и батарея тяжелых 210-мм мортир. Они были использованы для нанесения удара по скоплению советских войск в лесу, расположенном в 5 километрах от Новоархангельска. Обстрел оказался чрезвычайно эффективным и нанес советским войскам исключительно большие потери. В полосе «Лейбштандарта» реактивные минометы применялись впервые. Звук завывающих и визжащих ракет произвел большое впечатление на самих эсэсовцев, заставив их при каждом залпе инстинктивно вздрагивать и втягивать головы в плечи. С ужасом они думали о том, что творится на противоположном берегу, там, где оборонялись окруженные войска.
По окончании обстрела, чуть позже запланированного времени – в 8.15, – в атаку перешла немецкая пехота. Сломив показавшееся немцам слабым сопротивление, 3-й батальон уже через час вышел на дорогу Новоархангельск – Тишковка. Однако вскоре продвижение немецких войск застопорилось: против 3-го батальона начались контратаки советских войск при поддержке танков. Огнем 37-мм зенитных орудий один из них был подбит.
Во второй половине дня наступление «Лейбштандарта» остановилось. Причинами стали сопротивление частей 44-й дивизии, преодолеть которое собственными силами эсэсовцы оказались не в состоянии. Обещанная поддержка от 11-й танковой дивизии так и не прибыла. К вечеру противник закрепился по линии: западная окраина Новоархангельска – изгиб Синюхи в 4 км южнее – русло р. Кагарлык – дорога Новоархангельск – Тишковка до северной окраины с. Марьяновка.
К исходу дня в результате немецких атак, обстрелов и бомбардировок управление частями 44-й дивизии оказалось нарушенным, а штаб соединения – разгромленным. Генерал С.А. Ткаченко от близкого разрыва потерял сознание и несколько часов оставался без помощи. Придя в себя, генерал объединил вокруг себя несколько командиров и бойцов, среди которых оказался начальник артиллерии полковник К.Н. Самборский, и повел их на восток. Многие из них переоделись в гражданскую одежду, закопали свои документы, в том числе и партбилеты, в землю. В последующие дни группа раздробилась, 5 августа полковник К.Н. Самборский получил ранение и 9 августа оказался в плену. Во время этапирования он сумел совершить побег и 28 сентября вышел в расположение частей Красной армии.
Генерал С.А. Ткаченко также не избежал плена. Двигаясь через Умань и Белую Церковь, он добрался до с. Узино. Здесь, скрыв свое звание и должность в армии, 15 августа он устроился на работу. Видимо, генерал был кем-то опознан, так как 2 сентября 1941 г. его забрал местный полицейский и доставил в немецкую комендатуру.
Запланированное на 3 августа выдвижение немецкой 11-й танковой дивизии к реке Синюха не состоялось. Её части застряли в пути из-за плохого состояния дорог. С большим трудом они достигли к вечеру Новоархангельска, где изготовились к назначенному на следующий день наступлению.
По дорогам, пробираясь через заторы и нескончаемую грязь разбитых дорог, немецкая 11-я танковая дивизия вышла в район Ямполя. Передовой усиленный 231-й артдивизион только в 20.00 достиг Новоархангельска, где через несколько часов к ней присоединились 2-й батальон 111-го пехотного полка, 7-я батарея 119-го артполка и танковая рота под общим руководством командира 11-й пехотной бригады.
Вновь сформированной боевой группе оберста Ангерна был придан 15-й танковый полк, который передовыми частями в 15.00 достиг Ямполя и уже оттуда после пополнения запасов и заправки направился маршем к основным силам группы оберста Ангерна. В ночь на 4 августа он присоединился к ней. Вслед за ним, но уже утром следующего дня, прибыли 1-й батальон 110-го пехотного полка и 1-й и 3-й дивизионы 119-го артполка.