Соотношение сил к лету 1943 г. изменилось в пользу Красной Армии. Коренной перелом произошел не только в положении на фронте, но и в работе советского тыла, непрерывно наращивающего выпуск военной продукции. Так успехи советского тыла позволили к лету 1943 г. значительно увеличить количество танковых и механизированных корпусов. Гордостью советских танковых сил был танк Т‑34.
В Германии также возросло производство военной техники. Гитлер очень рассчитывал на новые тяжелые танки «тигр» и «пантера», а также на самоходную артиллерийскую установку «фердинанд». В результате проведенной тотальной мобилизации количество гитлеровских дивизий на советско‑германском фронте возросло до 230.
На лето 1943 г. немецкое командование разработало наступательный план. Оно рассчитывало вернуть в свои руки стратегическую инициативу. Для наступления был выбран центральный участок, на котором орловский и белгородско‑харьковский плацдармы занимали охватывающее положение по отношению к Курскому выступу, обороняемому советскими войсками. План гитлеровского командования предусматривал нанесение двух ударов в общем направлении на Курск: одного из района южнее Орла силами группы армий «Центр» и другого из района севернее Харькова силами группы армий «Юг» с целью окружения советских войск, обороняющих Курский выступ. Этот план получил название «Цитадель». Общее руководство операцией осуществлял Манштейн. Сосредоточив для этой цели 50 дивизий (свыше 900 тысяч человек), немцы 5 июля перешли в наступление.
Место и приблизительная дата наступления, силы нападающих были давно известны советскому командованию. Сосредоточение же советских сил проходило в обстановке строжайшей секретности. Немецкие офицеры свидетельствовали, что появление в глубине советских войск такой крупной группировки, как Степной фронт, они полностью проморгали.
С подачи Г. Жукова и А. Василевского Ставка решила перейти на начальном этапе боя к преднамеренной обороне, измотать противника и затем начать контрнаступление силами пяти фронтов – Центрального, Воронежского, Брянского, Юго‑Западного и Степного. Непосредственно Курский выступ обороняли части двух фронтов. Количество сил и средств было примерно равно противостоявшим силам противника. В непосредственной близости от выступа были расположены крупные стратегические резервы, объединенные в Степном фронте (И. Конев).
Было создано несколько оборонительных полос на общую глубину 250–300 км – траншеи, мины, противотанковые опорные пункты и т. д. Понимая, что немцы будут стремиться атаковать у основания выступа, именно здесь командование сосредоточило основные силы – 13‑ю армию Центрального фронта, 6‑ю и 7‑ю гвардейские армии Воронежского фронта. У основания Курского выступа в ближайшей оперативной глубине находились 1‑я и 2‑я танковые армии, предназначенные для нанесения контрударов.
В ночь на 5 июля советские разведчики поймали «языка», который показал, что наступление начнется утром. Рокоссовский решил провести упреждающую артподготовку. Мощнейший артобстрел застал готовящегося к атаке противника врасплох, ему пришлось отложить начало наступления на два часа. Атака немцев началась в 5.30 утра.
На Центральном фронте главный удар немцев пришелся по тридцатидвухкилометровой оборонительной полосе 13‑й армии. Однако немцы сумели прорвать лишь главную полосу обороны армии и продвинуться на глубину от 8 до 12 км. На второй оборонительной полосе они были остановлены, чему способствовал контрудар, нанесенный оперативными резервами фронта 6 июля. Большую поддержку обороняющимся частям советских войск оказывали «катюши». С 14 июля гитлеровцы были вынуждены прекратить наступление на этом участке.
На Воронежском фронте немцы основные удары нанесли по 6‑й и 7‑й гвардейским армиям. Здесь действовали отборные танковые войска, в том числе 2‑й танковый корпус СС, входивший в состав 4‑й танковой армии. Одна ударная группировка наступала на Курск через Обоянь, другая стремилась обойти его с юго‑востока через город Короча. Более широкий, чем на севере выступа, фронт наступления немцев и полуторное превосходство в танках позволили им прорвать оборону советских войск на полосе до 100 км и на обоянском направлении продвинуться до 35 км. Однако 9 июля на третьей полосе обороны наступление это было приостановлено во многом благодаря действиям 1‑й советской танковой армии.
Немцы отчаянно пытались сломать наметившуюся тенденцию к затуханию своего наступления. 12 июля в 8.30 дивизии СС «Лейбштандарт Адольф Гитлер», «Рейх» и «Мертвая голова», насчитывавшие до 500 танков и штурмовых орудий, включая 42 «тигра», перешли в наступление в направлении станции Прохоровка. В то же самое время немецкая группировка была атакована основными силами 5‑й гвардейской танковой армии Ротмистрова. На небольшом пространстве в районе Прохоровки с обеих сторон одновременно участвовало 1200 танков. Так разгорелось крупнейшее в истории войн встречное танковое сражение. Оно длилось до позднего вечера. На поле боя горели сотни танков и самоходных орудий, стоял страшный шум от скрежета гусениц, грохота снарядов.
Советские танкисты, используя высокую маневренность отечественных танков, находили уязвимые места и умело расстреливали бронированных монстров. Ожесточеннейший бой шел и в воздухе. Главная немецкая группировка, наступавшая на Прохоровку, была разгромлена. Враг понес невосполнимые потери. В ходе сражения с обеих сторон вышло из строя свыше 700 танков.
Впрочем, по подсчетам некоторых специалистов, 12 июля 1943 г. армия Ротмистрова встретилась не с такими мощными силами, а успехи советских войск в официальной версии событий были преувеличены. К исходу 11 июля в составе 2‑го танкового корпуса СС было 211 боеспособных танков. Среди них 15 исправных «тигров» и ни одной «пантеры». Спорной остается и роль «фердинандов» в каких бы то ни было частях Манштейна. Не все ясно и с потерями сторон. Сами немцы не признавали сражение под Прохоровкой переломным.
Непосредственно в направлении Прохоровки действовала только дивизия «Лейбштандарт Адольф Гитлер» в составе 56 танков (из них четыре «тигра»). Утром 12 июля она встретила наступавшие на нее советские 18‑й и 29‑й танковые корпуса 5‑й гвардейской танковой армии и 9‑ю гвардейскую воздушно‑десантную дивизию 5‑й гвардейской армии. Всего в двух корпусах было 336 танков, из них 190 Т‑34. Советское наступление началось в 8.30 утра. К полудню 18‑й корпус приблизился к позициям немцев и, встретив сильное сопротивление, перешел к обороне. 29‑й корпус к 10.30 также подошел к немецким позициям (совхоз «Октябрьский»), где был остановлен немецкой авиацией. В 16.00 была предпринята последняя атака 29‑го корпуса на позиции «Лейбштандарта» в совхозе «Октябрьский», но безуспешно.
Авторы альтернативного взгляда на историю Прохоровского сражения подсчитали, что 12 июля непосредственно под Прохоровкой 2‑й танковый корпус СС потерял около 70 танков, а 5‑я танковая армия потеряла на подступах к Прохоровке в этот день 343 танка. По решению Сталина была даже создана комиссия для расследования причин больших потерь, понесенных 5‑й гвардейской танковой армией под Прохоровкой. В отчете комиссии, представленном Сталину в августе 1943 г., боевые действия советских войск 12 июля под Прохоровкой названы образцом неудачно проведенной операции.
Зато в тот же день, 12 июля 1943 г., удар 1‑й танковой армии и 6‑й гвардейской армии дал прекрасные результаты. Немецкие 3‑я танковая дивизия и механизированная дивизия «Гросс Дойчланд» были отброшены. Также была потеснена 11‑я танковая дивизия немцев и частично 332‑я пехотная дивизия.
В день сражения под Прохоровкой 12 июля 1943 г. севернее Орла началась операция «Кутузов». Для наступательных действий в ходе операции была создана огромная плотность огня. Утром 12 июля после мощной авиационной и артиллерийской подготовки войска Западного и Брянского фронтов перешли в наступление. Наибольший успех был достигнут на направлении главного удара Западного фронта. К середине дня советские ударные части прорвали главную полосу обороны противника.
К концу июля войска трех фронтов охватили орловскую группировку противника с севера, востока и юга. Немецкое командование, стремясь предотвратить угрозу окружения, 30 июля начало отвод всех своих войск с орловского плацдарма. 5 августа войска Брянского фронта освободили Орел. В этот же день был освобожден войсками Степного фронта Белгород. Впервые в Москве состоялся салют по поводу победы советских войск. 23 августа был освобожден Харьков.
Престижу немецкого оружия был нанесен непоправимый урон. Разгрому подверглись 30 немецких дивизий, в том числе 7 танковых. Общие потери вермахта составили более 500 тысяч человек, до 1,5 тысячи танков, 3 тысячи орудий и более 3,5 тысячи самолетов. Советские войска потеряли свыше 860 тысяч человек, более 6 тысяч танков, самоходок, свыше 1,6 тысячи самолетов.