Фузилерный полк Кассница наступал по открытой местности перед оврагом ручья Березовый. 51-й и 52-й батальоны танков «Пантера», насчитывавшие 204 машины (включая 4 боевые ремонтно-эвакуационные машины), были включены в состав 39-го отдельного танкового полка под командованием майора Майнрада Лаухерта (Meinrad Lauchert), подчиненного 10-й танковой бригаде, которую возглавлял полковник
Карл Декер (Karl Decker); танковым полком моторизованной дивизии «Великая Германия» командовал полковник Гиацинт Штрахвиц (Hyazinth Strachwitz). Хотя Штрахвиц уже приобрел репутацию одного из ведущих специалистов в области ведения танкового боя, он оказался подчинен Декеру, который занимал вышестоящую должность. При этом личный состав 39-го танкового полка и 51-го танкового батальона прибыл из Германии к 1 июля, а 52-го танкового батальона — к 3 июля, тогда как большая часть подразделений 10-й танковой бригады вообще не успела развернуться до начала сражения. Только несколько танковых экипажей и командиров указанных частей участвовали в боевых действиях, еще меньше из них имели опыт войны на Восточном фронте. Командование 39-го полка не организовывало батальонных учений, поэтому экипажи не получили навыков работы с новой техникой и взаимодействия, что неминуемо должно было негативно отразиться на результатах их действий в бою, если даже не учитывать технические недостатки и конструктивные недоработки танков «Пантера» (в частности, нередко имели место случаи самовозгорания танков из-за негерметичности и протекания рабочей жидкости в гидросистеме управления).
В результате по вине неопытных экипажей и командиров первое боевое применение «Пантер» было отмечено целым рядом ошибок. В кратком отчете один из наблюдателей отмечал, что оба батальона выдвинулись к рубежам начала атаки, не получив ни от Декера, ни от Лаухерта оперативных распоряжений относительно боевой обстановки50. Ротные командиры абсолютно ничего не знали о планах наступления, вышестоящим командованием не были определены ни рубежи, ни цели, ни задачи, ни боевые порядки, ни направления выдвижения наступающих частей. Выйдя из районов сосредоточения, «Пантеры» двинулись на минные поля, находившиеся под обстрелом советских противотанковых орудий и стрелковых частей с противотанковым вооружением. Новые танки понесли свои первые потери, пытаясь преодолеть противотанковый ров в районе Герцовки, выбраться с минных полей и отойти из-под огня противника (в моторизованной дивизии «Великая Германия» минами было повреждено от 25 до 36 танков, но в приданном этой дивизии 39-м отдельном танковом полку потери танков «Пантера» на минных полях оказались еще большими)51. Требуя движения вперед, полковник Декер направил танки через заболоченный ручей, протекавший южнее Бутова, преодолеть который с ходу так и не удалось, и саперам пришлось наводить здесь переправу в решающие часы наступления. Поскольку «Пантеры» возглавляли атаку, но все были сосредоточены на узком участке, полковник Штрахвиц не мог обойти их с дивизионным танковым батальоном, в основном укомплектованным машинами типа Pz Kpfw IV. Это привело к тому, что бывший ротный командир, капитан Зигфрид Лейк, накануне возглавивший 3-й батальон панцер-фузилерного полка, начал атаку вслед за огневым валом, но оказался без поддержки бронетехники. Лейк заколебался и на некоторое время остановил атаку, а затем ввел в бой три роты уже после окончания огневой подготовки. Благодаря этому советские войска получили необходимую им тактическую паузу боя, чтобы вернуться на свои огневые позиции, когда кратковременная огневая завеса, поставленная артиллерийской группой 48-го танкового корпуса, была снята и артиллерийский огонь переместился по целям в глубине обороны. В то же время немецкие войска остались перед «ожившими» огневыми точками неприятеля без танковой поддержки и при полном отсутствии немецкой авиации, которая в то время была целиком задействована в полосе 2-го танкового корпуса СС. В итоге менее чем за два часа боя батальон Лейка потерял более 150 солдат и офицеров убитыми и ранеными, не добившись каких-либо существенных результатов (сам капитан Зигфрид Лейк погиб через два дня, 7 июля 1943 года, в бою северо-западнее Бутова и в декабре того же года был посмертно награжден Рыцарским крестом, а командование батальоном принял капитан Герд Клипштейн (Gerd-Hans Klipstein). Прибывший на место командир панцер-фузилерного полка Эрих Кассниц был тяжело ранен артиллерийско-минометным огнем противника и выбыл из строя (7 июля 1943 года командиром полка был назначен полковник Герман Шульте -Хойтхаус (Hermann Schulte-Heuthaus), а Кассниц умер 29 июля в госпитале в городе Бреслау (полъск. Бреславль), посмертно произведен в звание генерал-майора).
Вследствие задержки в овраге ручья Березовый пехота и танки дивизии «Великая Германия», потерявшие темп наступления, оказались под ударами советской штурмовой и бомбардировочной авиации. Утром 5 июля в районе Бутова группа самолетов-штурмовиков под управлением командира эскадрильи старшего лейтенанта Александра Добкевича (из состава 61-го штурмового авиационного полка 291-й штурмовой авиационной дивизии полковника Андрея Витрука) атаковала задержавшиеся при выходе к месту боя танковые колонны 39-го танкового полка и нанесла им серьезный урон, применив новые виды противотанкового вооружения: 132-мм реактивные осколочно-фугасные снаряды РОФС-132 (прямым попаданием выводили из строя любую немецкую бронетехнику), а также противотанковые авиационные бомбы ПТАБ-1,5 и ПТАБ-2,5 (кумулятивные бомбы весом по 1,5 или 2,5 кг, размещались в кассетах на 192 или 220 штук и при сбрасывании одним самолетом с горизонтального полета на скорости 340—360 км/ч и высоте около 200 м гарантированно поражали любую бронированную цель размером свыше 15 кв. м в полосе 190—210 м)52. По информации В. Горбача53, в ходе 29 боевых вылетов экипажам 61-го и 617-го штурмовых авиационных полков 291-й дивизии удалось уничтожить 30 единиц бронетехники и 18 автомашин.
В 12 часов начальник оперативного отдела штаба дивизии «Великая Германия» подполковник Ольдвиг Натцмер (Oldwig Natzmer) направил командованию 10-й танковой бригады приказ наступать на Бутово при поддержке двух пехотных батальонов, однако выполнение приказа вновь было сорвано из-за остановки перед противотанковым рвом, причем застрявшие танки затруднили развертывание пехоты54. К 16:30, через 10 часов после начала атаки, головные колонны 10-й танковой бригады все еще находились у противотанкового рва, через который начали переправляться только в 17:30 по вспомогательному мосту.
В итоге два танковых батальона «Пантер» под управлением штаба 10-й танковой бригады полковника Декера действовали так неумело, что им не только не удалось в первые часы атаки добраться до вражеских позиций или пересечь противотанковый ров на рубеже советской линии обороны, но, более того, они еще и задержали ввод в бой пехотных батальонов. Тогда от командования 48-го танкового корпуса поступило распоряжение перенести всю силу танкового удара для поддержки более успешного наступления на правом фланге дивизии «Великая Германия». Поскольку координация действий между дивизией «Великая Германия» и 10-й танковой бригадой оказалась временно нарушена из-за отсутствия связи со штабом бригады (в штабе не хватало аппаратуры связи и бронированных командирских машин55), то полковник Штрахвиц взял командование на себя, не выходил на связь с Декером и действовал независимо, а после боя подал жалобу, так что днем 6 июля генерал Кнобель-сдорф лично отстранил Декера от командования на четыре дня, оставив «Пантеры» в распоряжении дивизии «Великая Германия»56. Однако развитию операции уже был нанесен непоправимый ущерб.
На правом фланге дивизии наступление панцер-грена-дерского полка под командованием подполковника Карла Лоренца (Karl Lorenz) в направлении на Черкасское проходило в соответствии с основными тактическими канонами и оказалось успешнее, хотя южнее Черкасского подступы к переднему краю преграждали минное поле и противотанковый ров, а юго-западнее проходил стык между 67-й и 71-й гвардейскими стрелковыми дивизиями 6-й гвардейской армии, для прикрытия которого только со стороны 71-й дивизии использовались две батареи полевой и полковой артиллерии, две батареи 82-мм минометов, 11 противотанковых орудий, 14 противотанковых ружей, 3 станковых и 9 ручных пулеметов57. Тем не менее к 11 часам немецким гренадерам вместе с боевой группой 11-й танковой дивизии, которой управлял командир 15-го танкового полка дивизии майор Теодор Шиммельманн (Theodor Schimmelmann), удалось прорваться из района восточнее Бутова и выйти юго-восточнее Черкасского58. Задействованные здесь дивизион штурмовых орудий и рота танков «Тигр» дивизии «Великая Германия» прибыли своевременно, что позволило 1-му батальону панцер-гренадерского полка под командованием майора Эриха Ремера (Erich Remer) продвигаться вслед за огневым валом. Второй танковый батальон дивизии оставался на таком удалении, чтобы не создавать на участке прорыва избыточной концентрации бронетехники, но сохранять возможность поддержать наступление на Черкасское при прорыве первой линии обороны противника. Этот тактический успех еще раз подчеркивает ошибочность решения сосредоточить большое количество танков на узком левофланговом участке наступления.
После прорыва через передний край, обеспеченного поддержкой боевой группы 111-го панцер-гренадерского полка 11 -й танковой дивизии под командованием полковника Ганса Бользена (Hans Boelsen), усиленного 911-м батальоном штурмовых орудий подполковника Георга Вильгельма (Georg Wilhelm, погиб в бою 7 августа 1943 года), обход Бутова позволил окружить оборонявшиеся там советские части — стрелковый батальон и истребительно-противотанковый артиллерийский дивизион 496-го артиллерийского полка (дивизионом командовал капитан Михаил Макарычев, который в августе 1943 года стал командиром 496-го истребительно-противотанкового артиллерийского полка и в 1944 году награжден званием Героя Советского Союза). В то же время тяжелые бои завязались вокруг противотанкового опорного пункта в селе Черкасское, на глубине 6—7 км от переднего края, где совместно с частями дивизии «Великая Германия» атаковал 110-й панцер-гренадерский полк 11-й танковой дивизии под командованием полковника Альберта Хенце (Albert Henze).