El enemigo apostó por la buena óptica y el largo alcance de las nuevas máquinas, con la esperanza de destruir los tanques soviéticos desde una gran distancia, fuera del alcance de una posible respuesta. Desde el cielo, los puños de acero se formaron por toda una armada aérea con las últimas modificaciones de los cazas Focke-Wulf-190A y los aviones de ataque Henkel-190A.
La Operación Ciudadela se desarrollaba bajo estricto secreto, pero Moscú logró desentrañar los planes del enemigo y prepararse bien para la batalla.
En el Frente de Vorónezh, al mando de Vatutin, también fueron fortalecidas las posiciones: 8 líneas con una profundidad total de 250-300 kilómetros.
"Cuánto cavamos en aquellos meses, no todos en la vida lograron cavar", recordó Mijaíl Shumilin, artillero del cuerpo de rifles. "No conté cuántas palas rompí, pero estuve cavando desde el amanecer hasta el anochecer. Todo fue cuidadosamente enmascarado. Una vez cada algunos días, nuestro avión volaba sobre las posiciones y verificaba el disfraz. Alguna advertencia, y todo tuvo que rehacerse. Pero no murmuramos, nos dimos cuenta de que nuestras vidas dependían de ello".
Al comienzo de la batalla de Kursk, los frentes Central, de Vorónezh y de Estepa tuvieron 1,3 millones de personas, más de 26,5 miles de armas y morteros, más de 4,9 mil tanques y unidades de artillería autopropulsadas (ACS), alrededor de 2,9 mil aviones.
"El día 5 de julio, en su significado habitual, nunca llegó para nosotros", se acordó después de la guerra Nikolái Popel, exmiembro del Consejo militar del Ejército. "El disco caliente del sol apareció, luego se hundió en nubes de polvo y humo. El zumbido bajo no se detenía. A medida que se acercaba a las posiciones avanzadas, se convirtió gradualmente en un estruendo pulsante ensordecedor, en el que apenas se distinguían los disparos individuales de armas, las rupturas de minas y proyectiles. Enormes nubes de humo negro y llamas cubrían un espacio tan grande que era imposible determinar la línea del frente desde el exterior".
Exactamente a las 6 de la mañana, después de una poderosa preparación de artillería, los alemanes atacaron con gran fuerza. Sin embargo, se encontraron con barreras de blindados y densos campos de minas. Las líneas de comunicación sufrieron daños significativos y no hubo una interacción clara entre las partes. Como resultado, la infantería a menudo se quedaba sin el apoyo de tanques.
Sin embargo, el enemigo avanzaba debido a su superioridad en tanques. Los alemanes rompieron la primera línea de defensa, pero pronto las cuñas blindadas finalmente se atascaron en los campos de minas, disparadas desde todos los lados de los bastiones antitanque.
"Atacados por una avalancha de acero, nuestras tropas lucharon desinteresadamente, utilizando todos los medios para derrotar al enemigo", escribió Konstantín Rokossovski en sus memorias. Contra los tanques se utilizaron también cañones de 45 mm. No pudieron romper la armadura de los Tiger. Dispararon a corta distancia sobre las pistas. Los buscaminas y los soldados de infantería, bajo el fuego de un huracán, se acercaron a los vehículos enemigos detenidos, colocaron minas debajo de ellos, lanzaron granadas y botellas incendiarias. Simultáneamente las unidades de rifle cortaron a la infantería que seguía a los tanques con su fuego y la destruyeron con contraataques".
Para evitar esto, el 12 de julio se emprendió un contraataque, que se convirtió en la batalla de Prójorovka. Esta es la mayor batalla de tanques de la Segunda Guerra Mundial. En ambos lados participaron hasta 1.200 máquinas. El Ejército soviético sufrió graves pérdidas, pero la tarea principal se completó y los alemanes no lograron llegar a Kursk.
Mientras tanto, durante la operación de Oriol, las tropas del ala derecha del Frente Central derrotaron a 15 divisiones de la agrupación de ejércitos centrales. El 5 de agosto, Oriól fue liberado y en las dos semanas siguientes las tropas avanzaron 150 kilómetros hacia el oeste.
Las tropas de los frentes de Estepa y de Vorónezh, en el curso de la operación Bélgorod-Járkov, el 5 de agosto liberaron Bélgorod. En la tarde de ese día, por primera vez en los años de guerra, un saludo de artillería sonó en Moscú.
El cambio determinante en la Gran Guerra Patria, preparado por la victoria en la batalla de Stalingrado, finalmente se formó cerca de Kursk. La Alemania nazi ya no realizó operaciones ofensivas estratégicas en el Frente Oriental, y nunca más hubo superioridad de la Wehrmacht sobre las tropas soviéticas, o al menos paridad, ni en fuerza viva ni en equipo militar. Desde el 23 de agosto de 1943, el frente se movía sólo hacia el oeste.