奥利霍瓦特卡西北地区是苏军第3歼击旅的阵地，该旅官兵表现了空前的顽强。在4天的激战中，他们击退德军20次攻势，摧毁146辆德军坦克。
仅伊吉舍夫大尉指挥的炮连一天就摧毁19辆德军坦克。当最后一门火炮被德军摧毁时，德军冲锋枪手冲了上来，伊吉舍夫大尉率领炮兵和步兵发动反攻。伊吉舍夫坚守阵地直到牺牲。为表彰英勇作战的精神，伊吉舍夫大尉被追授为“苏联英雄”。炮连的所有官兵均得到政府的奖励。
德军继续试探苏军防御的薄弱部位，但苏军人数众多。到下午17时，德军投入了新的部队后，攻下了257高地，但德军的攻势被苏军阻挡住。
7月9日，德军投入更多的兵力，但都失败了。德军被迫停止进攻奥利霍瓦特卡方向。
7月10日，希特勒下令把南方集团军群的三分之一的航空兵转隶给中央集团军群。尽管德军试图突破苏军中央方面军的防线，但德军的实力明显不足。兵力的对比对苏军越来越有利。
7月12日，西方面军和布良斯克方面军发动了大规模进攻。在奥廖尔地域的德军中央集团军群第9集团军面临被包围的危险。7月12日，德军转入战略防御。
苏军中央方面军只用了一周时间就粉碎了德军在奥廖尔方向的进攻。德军的进攻战役失败，苏军完成了消耗德军的任务。
在进攻期间，德军只向库尔斯克方向推进了10-12公里，却伤亡约4.2万人，还损失了近800辆坦克和自行火炮。
1941年7月24日，西方面军改编为中央方面军。在第4集团军野战领率机关的基础上建立了中央方面军的领率机关。当时，中央方面军下辖第13、第21集团军。8月1日，第3集团军转隶该方面军。
7月24日，中央方面军参加了斯摩棱斯克战役。8月25日，中央方面军被解散，其所属集团军均编入布良斯克方面军。
1943年2月15日，苏联在顿河方面军的基础上再次组建中央方面军，下辖第21、第65、第70集团军，坦克第2集团军和空军第16集团军。该方面军部署在库尔斯克西北部。后来编入该方面军的有第3、第13、第48、第50、第60、第61、第63集团军和近卫坦克第3集团军。
1943年间的冬季攻势中，在谢夫斯克方向，中央方面军于2月25日-3月28日发动了进攻战役，进抵谢夫斯克，切断了布良斯克-科诺托普铁路。
在库尔斯克会战以前，方面军主力由其第70集团军负责掩护。第70集团军部署在奥廖尔以南和谢夫斯克接近地一带。至1943年7月，第70集团军稳住了防线。
在库尔斯克会战中，7月5-10日，中央方面军参加了防御战役。该方面军顽强抵抗，顶住了德军近一周的攻势，并给德军以重大伤亡。
7月15 日，中央方面军的右翼部队发动了反攻，突击奥廖尔地域的德军南翼，并配合布良斯克方面军、西方面军，在奥廖尔战役中使敌第9集团军受到了重创，收复了奥廖尔地域。
1943年8月，苏军发动战略大反攻，中央方面军于8月26-9月30日发动了切尔尼戈夫-普里皮亚季河战役，向西推进了300公里，进抵第聂伯河、普里皮亚季河和索日河流域。这一战役为收复白俄罗斯和右岸的乌克兰地区奠定了基础。
10月20日，中央方面军改编为白俄罗斯方面军。
方面军司令是：1941年7-8月，库兹涅佐夫上将；1941年8月，叶夫列莫夫中将；1943年2-10月，罗科索夫斯基大将。
方面军政委是：1941年7-8月和1943年3-4月，白俄罗斯党中央书记波诺马连科；1943年2-10月，捷列金中将。
方面军参谋长是：1941年7-8月，桑达洛夫上校；1941年8月，索科洛夫中将；1943年2-10月，马利宁上将。
2.别尔哥罗德-库尔斯克方向
沃罗涅日方面军司令部得知德军南方集团军群可能于1943年7月5日发动进攻，决定在突出部正面发动炮火反准备（抢先开炮）。
7月5日拂晓，炮火反准备在近卫第6、第7集团军的正面方向实施了。在强大的炮火打击后，德军的有生力量和武器损失较大，通信联络被破坏，指挥中断。
当天6时，德军南方集团军群才开始进攻。
德军坦克第4集团军进攻近卫第6集团军坚守的阵地，战略目标为奥博扬方向；德军肯普夫战役集群进攻近卫第7集团军的阵地，目标是科罗恰。
当时，曼施坦因投入了5个步兵师、8个坦克师和1个摩托化师，有700多辆坦克和自行火炮。这些部队包括精锐的党卫军“帝国”、“阿道夫·希特勒”、“骷髅”装甲师。曼施坦因还向苏军投入了航空兵兵力。
德军主要进攻的是近卫第6集团军第67、第52步兵师以及近卫第7集团军第81、第78步兵师的阵地。
在60-70架飞机的支援下，德军约1个步兵团和70辆坦克进攻轰炸了近卫第67步兵师。德军很快就攻下了布托沃，继续进攻切尔卡斯科耶方向。激战开始后，德军在布托沃无法继续推进。
在苏军近卫第52师的阵地上也爆发了激战。11时，在飞机的支援下，约200辆德军坦克进攻近卫第52师。德军坦克群想从行进间突破苏军防线，但苏军以绝对优势的火力挡住了德军坦克。
苏军近卫第6集团军作战很顽强。德军向该集团军的第375步兵师发动了进攻。德军合围了第1243步兵团第1、第2营。在突围时，苏军表现出不怕牺牲的英雄主义精神。在突围时，他们摧毁了29辆坦克、3门自行火炮、22辆卡车，并使德军的步兵损失惨重。
同苏军作战的主要力量是德军坦克。为了对付德军坦克，苏军投入了强大的反坦克炮兵。当德军将在雅科夫列夫方向上的苏军击退时，苏军统帅部预备队的第28反坦克歼击炮兵旅和第538、第1008反坦克歼击炮兵团立即增援该方向。
苏军第1008反坦克歼击炮兵团第5连的官兵在作战中特别勇敢，不怕牺牲，摧毁了德军17辆坦克。当所有的火炮被击毁，他们被德军包围的最危急时刻，连长加格卡耶夫率领还活着的炮兵进行了突围。为了表彰他的作战精神，苏联政府授予他“苏联英雄”称号。
面对德军的进攻，第230、第245坦克团和第1440自行火炮团进行了顽强的阻击。在苏军强大的炮火下，德军遭受重大损失。下午，德军沿沃尔斯克拉河左岸扑来，在贝科夫卡地域，德军被苏军近卫第52步兵师和第96坦克旅击退。第96坦克旅击毁17辆坦克和9门火炮。
在空中，双方参战的飞机超过2000架，每次空战经常有100多架飞机参加。苏军飞行员英勇顽强，在战斗的第一天，苏军就击落德机76架。
苏军第1轰炸航空兵军和第1强击航空兵军有力地掩护了部队，还轰炸了德军进攻部队。
在苏军近卫第7集团军防线上，德军同样遭到了苏军的打击。德军在这里进行的是辅攻，但攻势很猛。在那里，苏军近卫第81师击退了德军的多次进攻，守住了阵地。近卫第78、第72师在抵抗中发扬了不怕牺牲的精神。在别尔哥罗德东南的狭窄地段上，德军强渡北顿涅茨河，并在河左岸占领了小块登陆场。
在拉祖姆诺耶阵地上，苏军近卫第78步兵师第255步兵团第3营作战勇敢。德军约20辆坦克进攻该营，在进攻中德军坦克和步兵损失很大。德军的多次进攻均被击退。
苏军空军第17集团军有力地支援了近卫第7集团军。空军第17集团军一天出动200架次，摧毁了2个渡口，炸毁近40辆汽车。
7月5日的进攻，曼施坦因未能完成作战任务。德军在个别方向上推进了8-10公里，使那里的形势对沃罗涅日方面军变得复杂起来。
为了击退德军的攻势，沃罗涅日方面军以顽强的防御继续消耗德军，使德军无法向两翼扩大战果。
苏军坦克第10集团军奉命增援近卫第6集团军，进驻梅洛沃耶、雅科夫列沃地区的第2防御阵地。同时，苏军近卫第2、第5坦克军进驻捷捷列维诺和戈斯季谢沃；苏军近卫第35步兵军的1个师进驻东北方向的普罗霍罗夫卡地域。
为了抵抗德军可能在西或西北方向的进攻，沃罗涅日方面军向第40集团军左翼增调部队。第29反坦克歼击炮兵旅奉命前来增援近卫第6集团军。苏军坦克第1集团军连夜调动，并于7月6日晨进驻指定阵地。
在科罗恰方向，第69集团军的2个师和近卫第35步兵军的1个步兵师前来增援近卫第7集团军。
7月5日晚，苏军飞行员对德军坦克和预备队的集结阵地发动了空袭。在当天晚上，苏军出动了飞机354架次。
7月6日，曼施坦因下令进攻，主要进攻两个方向：一个是东北的卢哈尼诺方向；另一个是奥博扬公路。在个别地段上，1公里正面上的德军坦克和自行火炮的密度集中到100辆。
在奥博扬方向，双方进行了大规模的坦克战。约160辆德军坦克成4路纵队扑向恰帕耶夫、舍佩列夫卡。苏军近卫第90步兵师、第6坦克军，以及独立的坦克和炮兵部队前去拦截。德军发起多次进攻，均被苏军击退。
在奥博扬公路上，苏军第3机械化军与近400辆德军坦克交战。当天，德军发动8次攻势，均被苏军击退。
在第二防御地带的雅科夫列沃，双方也爆发了激战。防御方是近卫第1坦克旅和近卫第51步兵师。进攻方是德军的王牌部队阿道夫·希特勒装甲师。苏军近卫第1坦克旅第2营首先与德军坦克遭遇。德军坦克开近时，藏在掩体内的苏军坦克突然将其击毁。
一辆辆冒着火焰的T-34以绝对优势撞向德军坦克，德军坦克也开始燃烧，随之爆炸。
德军无力突破第6坦克军和第3机械化军的防线，重新集结了兵力，并于7月6日下午进攻克苏军近卫第5坦克军和近卫第51步兵师，苏军奋起反攻。
曼施坦因调来重兵突击苏军坦克第l集团军和近卫第5坦克军间的接合部奥博扬。
下午17时，苏军坦克第10集团军第31坦克军第100坦克旅进入大马亚奇基，负责保障第2机械化军与近卫第5坦克军的接合部。但第100坦克旅未能挡住德军的攻势，苏军没能够恢复态势。苏军坦克第10集团军被迫转入防御。
7月6日晚，沃罗涅日方面军向大马亚奇基一带调来第38集团军第180、第192独立坦克旅和几个炮兵团和迫击炮团。
苏军第31坦克军前出到捷捷尔维诺，与近卫第5坦克军共同歼灭突入的德军，在雅科夫列沃以东处恢复了态势。
在斯莫罗季诺、贝科夫卡方向，曼施坦因还在7月6日派“帝国”装甲师进攻近卫第6集团军的左翼部队，苏军被击退至利波维顿涅茨河。上午9时，“帝国”装甲师猛攻近卫第52步兵师和近卫第2坦克军，德军继续向东推进。近卫第2坦克军撤到河右岸后，与近卫第5坦克军共同迎敌。
经过激战，苏军把“帝国”装甲师赶到了西部。当天晚上，“帝国”装甲师改向北推进，近卫第2坦克军返回原来的阵地。
另外，在雅科夫列沃东北方向，苏军边战边撤到新的阵地。德军进攻苏军坦克第1集团军的左翼。
7月6日，在科罗恰方向上，德军向克鲁托伊洛格实施主攻。近卫第73步兵师顽强抵抗，在克鲁托伊洛格村附近，英勇的苏军击退了德军11次猛烈的攻势。当时，德军的几辆坦克突入苏军阵地。在战斗中，苏军某营击毁15辆坦克，消灭约500个德军士兵。
经过5日和6日的激战斗，在近卫第7集团军防线内，德军在北顿涅茨河左岸登陆场向纵深推进了10-12公里，并向苏军第二防御地带进攻。
与此同时，苏军飞机与德军飞机展开空战。7月6日，苏军出动飞机1632架次，击落德机100多架。而支援德军南方集团军群的航空兵只出动了899个架次。可见，德军空军兵力严重不足，苏军航空兵夺取了库尔斯克突出部南面的制空权。
苏军飞行员戈罗韦茨中尉立下了赫赫战绩。7月6日19时40分，当巡逻的时间已过，当歼击机编队返航时，尾机飞行员罗韦茨发现东面有一群德军的轰炸机。由于送话器已坏，他来不及把情况报告长机，他决定单独冲击德机群。在这次空战中，戈罗韦茨击毁9架德机，英勇战死。苏联政府追授戈罗韦茨为“苏联英雄”。
在奥博扬方向的大规模坦克战对形势发展和结局产生了重大的影响。苏军坦克第1集团军在7月6日击毁了140辆德军坦克和自行火炮。实战证明，把坦克藏在掩体内偷袭德军是非常有效。
7月6日18时30分，瓦杜丁向斯大林报告了战况。瓦杜丁请求斯大林再派4个坦克军和2个航空兵军支援沃罗涅日方面军。
华西列夫斯基元帅与斯大林通电话时说：“我认为派2个坦克军来加强沃罗涅夫方面军就足够了。其中一个坦克军调到奥博扬附近的普罗霍夫卡，另一个调往科罗恰。”
不久，斯大林在电话中对瓦杜丁说：“在西方面军、布良斯克方面军和其他方面军发起进攻以前不能让德军突破。我同意华西列夫斯基的意见，给你们调来了2个坦克军。”
7月7日，德军第二梯队和预备队沿别尔哥罗德-奥博扬公路发动进攻。约700辆德军坦克冲向苏军坦克第1、第6集团军。
另外，肯普夫战役集群约300辆坦克进攻科罗恰方向的近卫第7集团军。
第1、3和10机械化旅在瑟尔采沃展开了艰难的阻击战。苏军近卫第1坦克旅、第14歼击反坦克炮兵旅也展开了阻击战。
在瑟尔采沃防御战中，苏军作战英勇顽强。其中第14坦克团的坦克连表现了大无畏的精神，该连击伤和击毁德军坦克35辆，被授予“钢铁连”称号。
苏军第461反坦克炮兵营的炮兵们击毁了8辆德军坦克。该营第3炮连的大部分炮手战死后，营长米罗丰科来到一门大炮上去顶替瞄准手，狠狠地打击了虎式坦克。不久，他荣获了“苏联英雄”称号。
在254.5高地上，第1机械化旅机枪排作战勇敢，他们击退了德军的坦克攻势。机枪手们消灭了几十个德军士兵。当德军坦克靠近掩体时，排长津琴科拿反坦克手榴弹击毁了一辆中型坦克。这时，又出现了一辆虎式坦克。他在身上捆好反坦克手榴弹，手上拿两枚手榴弹朝虎式坦克扑了上去。爆炸后，虎式坦克被摧毁。苏联政府追授津琴科为“苏联英雄”。
7月7日，苏军近卫第6集团军和坦克第1集团军有力地阻击了德军。德军推进到奥博扬公路以东的“共青团员”国营农场。德军威胁着普罗霍罗夫卡，并从东南继续进攻奥博扬方向。瓦杜丁立即以炮兵和迫击炮部队加强该方向。另外，他还把第40、第38集团军部分兵力增援这里。