10 июля союзные войска высадились в Сицилии, что, несомненно, ухудшило стратегические позиции Германии. Однако высадка союзников не оказала заметного влияния на ход сражения под Курском. 10 июля, когда в ставке вермахта стало известно об этом, последовал приказ Гитлера: операция «Цитадель» будет продолжаться. По свидетельству бывшего начальника генерального штаба сухопутных войск Германии К. Цейтцлера, Гитлер требовал продолжать наступление на Курск даже после 12 июля, когда уже многим генералам вермахта было очевидно, что летнее наступление немецких войск потерпело крах.
На курском направлении продолжались ожесточенные сражения. 10 и 11 июля соединения 4-й танковой армии и оперативной группы «Кемпф» предприняли наступление в направлении Прохоровки. 12 июля в районе Прохоровки развернулось крупнейшее встречное танковое сражение, в котором с обеих сторон участвовало около 1200 танков и самоходных орудий. Две мощные лавины танков устремились навстречу друг другу. Над полем боя шли ожесточенные воздушные бои. «Более 1 200 танков и самоходных орудий, — пишет американский историк М. Кэйндин, — смешались в гигантском водовороте, окутанном пеленой дыма и пыли, озаренном вспышками танковых орудий… Атака „тридцать четверок“ была проведена столь стремительно, что тщательно разработанные немецкие планы сражения оказались сорванными и немцы так и не получили возможность наладить управление своими частями и подразделениями и дать бой по всем правилам». (От Мюнхена до Токийского залива. Взгляд с Запада. М., 1992. С. 339.) К исходу дня сражение под Прохоровкой закончилось поражением главной группировки противника, который потерял 400 танков, 300 автомашин, свыше 3500 солдат и офицеров. (Самсонов А. М. Вторая мировая война. М., 1985. С. 301.) По образному выражению М. Кэйдина, на узкой полоске земли между рекой Псел и железнодорожной насыпью юго-западнее Прохоровки погребальный звон колоколов оповестил о гибели немецких танковых сил. 12 июля стало днем крушения немецкого наступления на Курск с юга. Попытки немецких войск продолжать наступление носили локальный характер, их наступательный порыв иссяк, 19 июля командование вермахта пришло к выводу, что операция «Цитадель» потерпела крах. В журнале военных действий верховного командования вермахта в этот день сделана запись: «Из-за сильного наступления противника дальнейшее продолжение „Цитадели“ не представляется возможным». (Орлов А., Новоселов Б. Факты против мифов. М., 1986. С. 79–80.)
В ночь на 19 июля в сражение был введен Степной фронт. К исходу 23 июля советские войска своими главными силами вышли на рубеж, который они занимали до начала оборонительного сражения и начали подготовку к контрнаступлению.
К началу наступления на орловском направлении (операция «Кутузов») в составе левого крыла Западного (командующий генерал-полковник В. Д. Соколовский), Брянского (командующий генерал-полковник М. М. Попов) и Центрального фронтов имелось 1 286 тысяч человек, более 21 тысячи орудий и минометов, 2 400 танков и самоходно-артиллерийских установок. Их действия поддерживались более чем 3 тысячами боевых самолетов. Противостоящая им 2-я танковая и 9-я армии группы «Центр» насчитывали до 600 тысяч человек, более 7 тысяч орудий и минометов, около 1 250 танков и штурмовых орудий, свыше 1 100 боевых самолетов.
12 июля войска левого крыла Западного и Брянского фронтов нанесли удар по противнику. Армии правого крыла Центрального фронта перешли в контрнаступление 15 июля. Немецкие войска оказывали упорное сопротивление. Стремясь удержать орловский плацдарм, командование вермахта перебрасывало сюда подкрепление с других участков советско-германского фронта. Но эти меры оказались недостаточными.
3 августа после мощной артиллерийской и авиационной подготовки перешли в наступление войска Воронежского и Степного фронта на белгородско-харьковском направлении (операция «Полковник Румянцев»). В составе обоих фронтов насчитывалось 980,5 тысяч человек, более 12 тысяч орудий и минометов, 2 400 танков и самоход артиллерийских установок и 1 300 самолетов. Общая численность противника в районе Харькова и Белгорода (4-я танковая армия и оперативная группа «Кемпф») с учетом частей усиления и тыла составляла до 300 тысяч человек, свыше 3 тысяч орудий и минометов, до 600 танков и штурмовых орудий и более 1 тысячи самолетов.