在各个被攻击地段的主要防御地带的前沿,战斗非常激烈。苏军炮兵首先投入战斗,苏军反坦克炮以直接瞄准猛烈射击德军坦克,工兵和坦克爆破手炸毁和焚毁德军坦克。德步兵遭到苏军各种武器的猛烈射击。苏军战士非常英勇顽强。伊吉谢夫大尉的炮兵连一天内歼灭德军19辆坦克,自己也遭到猛烈的突击,全体官兵虽然在战斗中英勇牺牲了,但守住了阵地,没有让德军突人。
苏中央方面军司令估计德军是向第十三集团军实施主要突击,遂向这个地段派出歼击航空兵和轰炸航空兵。截止12时,苏航空兵出动了520架次,并对德军坦克和附近预备队实施突击。加上苏军反坦克炮的猛烈射击,使德军遭到了巨大损失,迟滞了进攻速度,但未能阻止德军的进攻。到7月5日日终,德军在付出巨大代价后,才在奥尔霍瓦特卡地域楔入苏防御纵深3至6公里。
7月6日晨,苏军在轰炸机群支援下开始了反突击,使德军的进攻停顿下来。
德军在马洛阿尔汉尔斯克地域和格尼列茨地域两个辅助方向上突破苏军防御的企图,也未得逞。7月6日,德军对苏第十三集团军中路和左翼的进攻失败后,又于当日下午将坦克第九师投入战斗,并向苏步兵第三零七师防守的波内里发起进攻。苏中央方面军司令和第十三集团军司令及时以火箭炮、迫击炮和反坦克歼击炮兵加强了这个方向。到7月7日终,德军在激战中突入了波内里北郊,但是,7月8日晨,苏军进行了坚决的反击,又将德
军击退。7月8日,德军第二次在波内里和萨莫杜罗夫卡地段上发动的进攻也未得逞。德军把坦克第二师和坦克第四十一师投入了战斗。德军集中了大量坦克,4次猛攻苏军阵地,但每次都因遭到巨大损失而被击退。在最初几天的战斗中,德军指挥部虽然把第九集团军突击集团的全部兵力几乎都投入了战斗,但仍未能在任何一个地段上前进5公里以上。在以后数天内,德军在这里只稍许加大了一些楔入苏军防御的深度。7月10日,德军第九集团军被迫停止进攻,转入防御。
德军以惨重的代价得以在臭尔霍瓦特卡以北地段越过苏军主要防御地带,楔入第2道防御地带。在4天的战斗中,德军最多不过前进了10~12公里。
德军又以坦克第三军和劳斯步兵军的兵力在舒米洛夫中将指挥的苏近卫第七集团军的防御地带上,向科罗查总方向实施辅助突击。
德军在进攻的第一天,就把坦克第四集团军和&ldo;肯百夫&rdo;战役集群的突击集团的全部兵力5个步兵师、8个坦克师和1个摩托化师投入了激战。尽管德军把1000辆左右的坦克同时投入了战斗,但仍未能在任何方向上获得决定性的胜利。
7月6日,德军指挥部以航空兵密集的突击支援地面部队进攻。到交战的第2日日终,向奥博扬进攻的德军费了很大力量才突破了第六近卫集团军中路的主要防御地带,逼近苏军第2道防御地带,并在战线的一个狭窄地段上楔入苏军第2道防御地带纵深达10到18公里。德军的继续进攻,被苏军展开在第2道防御地带上的坦克第一集团军和近卫坦克第五军所阻。德军向翼侧的进攻也被苏军粉碎。德军统帅部为了抵抗苏军的反冲击,被迫消耗大量兵力,从而削弱了德军的突击集团,并且缩小了进攻地段。截止7月9日,德军在奥博扬方向楔人苏军防御达35公里,在科罗查方向上楔入8~10公里。
由于苏军在奥博扬方向上的顽强抵抗,德军统帅部决定改向朴罗霍罗夫卡实施主要突击,命令拥有700辆坦克和强击炮的坦克第四集团军的基本兵力,从西南向朴罗霍罗夫卡实施突击,来围歼利波夫顿涅茨河和北顿涅茨河之间的苏军,从而在苏军防线上打开一个缺口,然后再从东南实施突击,攻占库尔斯克。7月8日晨,德军重新发起进攻,但为苏军的反突击所阻。
苏军最高统帅部认为:德军向朴罗霍罗夫卡的突击是最后的挣扎。粉碎德军进攻的条件已经成熟,并着手调遣兵力部署,准备进行反攻。
7月11日,布良斯克方面军的军队和西方方面军左翼各集团军也完成了转入反攻的最后准备。
7月12日,主要战事是在朴罗霍罗夫卡地域展开的。在这里实施反突击的苏第五近卫坦克集团军各兵团同向朴罗霍罗夫卡进攻的德党卫坦克军和坦克第三军相遇。双方进行了第二次世界大战中规模最大的一次坦克交战,计2000辆坦克和自行火炮参战。在这次大规模的坦克遭遇战中苏军获得了胜利。苏第五近卫坦克集团军在其他军队的协同下实施了突击,阻止了从西南向朴罗霍罗夫卡进攻的德军主要集团。到日落时,德军集团被迫转入防御。这一天,苏军沃罗涅日方面军在其他方向上的反突击只取得了局部的胜利,但是这一天却成为德军进攻的未日,德军统帅部被迫放弃合围库尔斯克突出部苏守军的企图。7月15日,德军南路被迫转入防御。16日,全线后退至原出发地。苏军则陆续转入追击。
这时整个欧洲的战局对法西斯方面也十分不利。7月10日,英美联军在西西里登陆,意大利显然不会再打下去了。希特勒害怕意大利本上和意大利占领的巴尔干半岛失守会使其南翼暴露,决定采取军事行动。不仅要堵截盟军的登陆部队,而且还要保卫意大利和巴尔干半岛,防备意军背叛。7月13日,克卢格和曼施泰因奉命到达东普鲁士并被告知元首的决定:停止&ldo;堡垒&rdo;攻势,抽调一部分师到西欧,其中包括党卫军装甲军所属的师。