Сражение советской и немецкой пехоты Летичевский УР началось 15 июля. Один из командиров укрепленного района обратился к артиллеристам с просьбой поддержать огнем сражающиеся ДОТы. Ответ командира гаубичного артполка был лаконичным: «Снарядов у меня нет, но сколько смогу открою огонь». Было сделано всего 10 выстрелов, которые не могли нанести серьезные потери штурмовым группам Вермахта. ДОТы расстреливались немецкой артиллерией, штурмовыми орудиями, подрывались мощными зарядами взрывчатки.

      В истории немецкой 4-й горнострелковой дивизии (4. Gebirgs-Division) штурм Летичевского УРа описывается следующим образом: «После трехчасовой артиллерийской подготовки, которая на завершающем этапе получила поддержку тяжелых орудий пехоты и зенитной артиллерии, ровно в 10.00 с исходных позиций вступили в бой ударные группы горной пехоты и инженерно-саперные отряды. Огневую поддержку обеспечивала батарея штурмовых орудий <…> Один за другим уничтожались бункеры и блиндажи, захватывались цели. Войска все дальше прорывались в глубь оборонительного рубежа. В 21.30 задача дня была выполнена на всех участках. По широкому фронту удалось прорвать линию Сталина». Пробитая в обороне брешь делала практически бесполезной дальнейшую оборону укрепленного района. В любой момент мог последовать удар во фланг и тыл. Линия старой границы была оставлена, и под нажимом немецких войск советские части продолжили отход на Восток. Прорыв обороны Летичевского УРа вызвал серьезное беспокойство советского командования. В начале первого ночи 18 июля командующий Юго-Западным направлением маршал С.М. Буденный направил в Ставку Верховного Главнокомандования доклад, в котором дал удивительно точную оценку обстановки и сформулировал вполне осмысленный план дальнейших действий: «1. Восстановить положение, бывшее до начала основного прорыва, с наличными силами фронта не представляется возможным; 2. Дальнейшее сопротивление 6-й и 12-й армий на занимаемых рубежах может повлечь в ближайшие 1-2 дня их окружение и уничтожение по частям». Буденный просил Ставку