21 июля ознаменован тем, что произошел переход в наступление советских сил в районе Землянска группы Н. Е. Чибисова, части его левого крыла преодолевая сопротивление противника 2-й немецкой армии продвинулись вперед на северо-запад Воронежа на 5 километров. Оценивая обстановку на южном крыле восточного фронта Ф. Гальдер писал что в течении 21-го июля, советские атаки хоть были и отбиты, но это сказалось на армии большими потерями и привели к прорыву немецких позиций на фронте до 10 км. В течении дня ударные группы 40-й и 60-й армии должны были расширять прорыв на западной окраине Воронежа и развить наступление на Малышевском направлении, планировали захватить железнодорожный узел Воронеж-2. Ударные группы 40-й армии в течении дня овладела дорогу между Малышево и Воронежем. Утром Группы М. А. Антонюка и М. М. Попова возобновили наступление в районе Подклетного, а так же у Трушкино и Шилово. В ходе дневного боя у Подклетного уничтожили свыше 2-х батальонов немецкой пехоты, свыше 3-х пехотных рот и 9 танков противника. 161-я сд Кочеткова вела наступление у в районе рощи Длинная (южнее Подгорного), к 19:00 овладела рощей. Части 121-й и 195-й сд вели ожесточенные бои на северной окраине правобережной части Воронежа на улице Клинической и одного квартала южнее. Части ударной группировки Антонюка в результате наступательных боев захватили богатые трофеи, 32 артиллерийских орудия, 137 пулеметов, 20 тысяч снарядов, уничтожили до 15 танков противника и до 2000 тысяч солдат и офицеров, сбили 5 самолетов противника. В течении дня 111-й танковый батальон комиссара Лобачева проявили себя в боях у шоссе Воронеж-Подклетное, экипаж танка Т-34 под командованием Кучугина. При атаке танка немцы смогли поджечь машину, но несмотря на то, что машина горела она продолжала движение и обстрел по врагу уничтожая гитлеровцев, экипаж героически погиб ликвидировав 5 немецких противотанковых пушек. В течении дня 40-я армия продолжала вести напряженные бои по очистке противника между Доном и Воронежем. Утром же 6-я стрелковая дивизия Гришина форсировала р. Воронеж в районе Придачи, после переправы закрепилась на правом берегу реки. Фронтовая авиация за сутки произвела 81 боевой вылет, произвели бомбардировку войск и техники противника у Семилук, Малышево и Дона, что помогло советским силам прорваться на 10 км по территории фронта у населенных пунктов Большая и Малая Верейка и Лебяжье.