11.00 Ланц направил в штаб группы армий «Юг», которой он теперь был подчинен, донесение об обстановке. Указав на отсутствие резервов и недостаток танков, он утверждал, что удержание существующих позиций приведет к большим потерям при негарантированном результате, то есть удержании Харькова. Вскоре Ланцу позвонил начальник штаба ОКХ генерал пехоты Курт Цейцлер. Ланц стал убеждать Цейцлера, что «Дас Райх» будет окружен и уничтожен, если дивизии не будет разрешен отход. Начальник штаба ОКХ пообещал скорейший ответ Гитлера. Он прибыл вскоре после полудня – «приказ удерживать город остается в силе». Однако Хауссер не был склонен участвовать в новом «Сталинграде». В 13.00 15 февраля Хауссер приказывает своему начальнику штаба готовить приказы на отход из города. В 13.05 Хауссер информировал штаб армейской группы Ланца, что подчиненные ему войска получили приказ на отход. Сам Хауссер в этот момент находился в Харькове, чтобы своими глазами видеть происходящее. В штабе «Дойчланда» он лично приказал командиру полка Хайнцу Хармелю отходить. Полк весь день находился под ударами ворвавшихся в город частей 69-й и 3-й танковой армий и в дополнительных увещеваниях не нуждался. Уже в 15.00 начался отход «Дойчланда» из Харькова.
Это может показаться весьма странным, но пока на улицах Харькова шли тяжелейшие бои, значительная часть «Дас Райха» продолжала вести бои против 6-го гвардейского кавалерийского корпуса к югу от города. Танкогренадерский полк «Дер Фюрер» и мотоциклетный батальон участвовали в атаке на Береку с целью завершения окружения частей корпуса С.В. Соколова. Несмотря на то что эсэсовцам удалось ворваться в Береку, соединиться с разведывательным батальоном Майера из «Лейбштандарта» им не удалось, и коридор для отхода кавалеристов на восток оставался открытым.
Сковав значительные силы немцев к югу от города, кавалеристы открыли путь на улицы Харькова войскам 40-й армии. Первой ворвалась в город утром 15 февраля 340-я стрелковая дивизия генерал-майора С.С. Мартиросяна. Ее полки овладели Южным вокзалом, проникли в центр города, очистили площади Дзержинского и Тевелева, а также здание, в котором в свое время помещался ЦИК УССР. Над ним группа автоматчиков 1142-го стрелкового полка водрузила красное знамя. В 11.00 полки 183-й стрелковой дивизии генерала Костицына прорвали оборону частей «Великой Германии» в районе Дергачей и вышли к северной части города. В 14.00 начался отход «Великой Германии» из города в район города Люботина, к западу от Харькова. К 17 часам 15 февраля войска 40-й армии очистили от противника юго-западную, западную и северо-западную части города. С востока и юго-востока в Харьков входили части 62-й гвардейской стрелковой и 160-й стрелковой дивизий 3-й танковой армии. Подразделения «Дас Райха» отходили по улицам горящего города на запад, прикрываясь сильными арьергардами. Арьергарды прикрывал батальон штурмовых орудий, недавно получивший два десятка новеньких САУ «Штурмгешюц» и насчитывавший более 30 машин. Покидая город,