В конце 1942 г. Ставкой Верховного Главнокомандования была поставлена задача войскам Воронежского фронта разгромить 2-ю Венгерскую и часть сил 8-й Итальянской армий (22 дивизии), оборонявшихся в районе Острогожск — Каменка — Россошь. Таким образом, создавались условия для последующего наступления на Курском и Донбасском направлениях. Готовящееся сражение получило наименование Острогожско-Россошанская наступательная операция.
Удары должны были наноситься силами 40-й армии. К этому времени входящая в ее состав красноярская 309-я стрелковая дивизия прочно удерживала за собой Щучинский плацдарм на западном берегу Дона. В это время бойцы дивизии расстались со своим командиром генерал-майором Александром Николаевичем Афанасьевым. Его сменил полковник Петр Григорьевич Московский, а затем и генерал-майор Михаил Иванович Меньшиков. В декабре 309-я стрелковая вошла в состав 18-го стрелкового корпуса 40-й армии.
Оборону перед сибиряками держали 12-я и 19-я венгерские пехотные дивизии, 13-й немецкий пехотный полк. Противник располагал танками и реактивными минометами «ванюша» (так их окрестили советские солдаты). Из-за понесенных летом — осенью 1942 г. боевых потерь сибиряков-красноярцев в 309-й дивизии стало меньше. Выросла доля местных воронежских призывников, появились бойцы и из других регионов страны.
Однако боевой дух вражеских войск за полгода сильно упал. Окружение под Сталинградом армии 6-й германской армии сыграло отрицательную для нацистов и их союзников роль. Венгры все чаще предпочитали участию в боях дезертирство или сдачу в плен. Немцы все чаще вынуждены были открывать огонь, чтобы остановить бегущих сателлитов.
Решимость венгров к сопротивлению подкосили и 30-градусные морозы, стоявшие на Дону. В их частях до 50% потерь приходилось на обмороженных солдат.
14 января 309-я стрелковая дивизия, получив «бонус» в виде двухчасовой артиллерийской подготовки, перешла в наступление. Его поддерживали удары реактивных минометов «катюша», авиации и танковых войск. Использовалась и военная хитрость. Один из батальонов дивизии имитировал наступление у населенного пункта Свобода, чтобы дезориентировать противника. Кроме того, бойцы батальона должны были сохранить важный мост через Дон.
Исключительную храбрость здесь проявил пулеметчик сержант Даниил Лошадкин. Ночью в одиночку он отбивался от венгерской роты. Когда застряла пулеметная лента, Лошадкин одной рукой кидал гранаты, а другой чинил оружие. Наладив пулемет, боец расстрелял несколько десятков врагов и заставил венгров отступить.
Основные силы тем временем громили 18-й и 43-й полки 12-й легкой пехотной дивизии венгров. Свыше 600 мадьяр были взяты в плен, захвачена вся артиллерия, лошади, склады с боеприпасами и имуществом. Советские источники сообщают об уничтожении 18 танков, что, впрочем, не подтверждается венгерскими данными.
Уже к 22 часам 309-я дивизия взяла населенные пункты Михайловское и Петровское. Венгры пытались огрызаться, и Петровское контратаковали пехотинцы свежего 24-го венгерского полка. Исход боя решили тяжелые танки КВ старшего лейтенанта Козлова, отбившие удар противника.
15 января успешное наступление продолжалось. Сибирская дивизия ворвалась в село Попосное, заняла территории колхозов «Красная заря» и «Вторая пятилетка». К вечеру, несмотря на то что против стрелков были брошены немецкие подразделения, удалось перерезать важную для противника железную дорогу на Россошь.
17 января 309-я дивизия вышла к юго-восточной окраине Острогожска, фактически замкнув кольцо окружения немецких и венгерских частей, заблокированных в городке. Вражеские бойцы сделали несколько попыток выбраться из западни в направлении станции Алексеевка. По ним открывался огонь из танковых орудий и стрелкового оружия. В эти дни долина реки Тихая Сосна на три километра была покрыта трупами убитых солдат.
Не обошлось, к сожалению, и без трагических инцидентов. У хутора Ясенево из-за начавшегося снега группа бойцов 309-й дивизии сбилась с курса и была обстреляна солдатами соседней 161-й дивизии. Несколько человек были убиты.