Несмотря на однолинейное боевое построение стрелковых соединений, по располагаемым силам и средствам 6-я гвардейская армия была самой мощной в составе Воронежского фронта, а противотанковый резерв армии включал две бригады и два полка истребительно-противотанковой артиллерии, батальон противотанковых ружей, отдельный батальон инженерных заграждений, роту собак — истребителей танков (90 орудий, 31 120-мм тяжёлый миномёт, 468 противотанковых ружей, 3 тысячи противотанковых мин на 3 машинах и 10 подводах, 78 собак — истребителей танков). В полосу её обороны были дополнительно выдвинуты две танковые бригады и два истребительно-противотанковых артиллерийских полка из состава 1-й танковой армии (106 танков — по 53 танка в бригаде, согласно штатам, утверждённым с января 1943 года, 52 противотанковых орудия, 12 миномётов). Кроме того, в распоряжение 6-й гвардейской армии находился отдельный дивизион бронепоездов (тяжёлый и лёгкий бронепоезда).
На главной полосе обороны 6-й гвардейской армии было установлено 69 688 противотанковых и 64 340 противопехотных мин; во второй полосе — 20 200 противотанковых и 9097 противопехотных мин, то есть около 2,5 мины на один погонный метр фронта.
Плотность сил и средств в полосе 6-й гвардейской армии составляла 1,6 тысячи солдат и офицеров, 33 орудия и миномёта, 4,3 танка и САУ на километр фронта. Принимая во внимание силы 1-й танковой армии и 5-го гвардейского Сталинградского танкового корпуса, находившихся во втором эшелоне Воронежского фронта, общее количество танков, сосредоточенных в полосе 6-й армии, достигало 930 машин, с плотностью 14–15 единиц на километр фронта. Также, с учётом второго эшелона Воронежского фронта и фронтовых резервов, средняя плотность артиллерии на участке 6-й гвардейской армии была доведена до 50 орудий и миномётов на километр».
Оборону сталинградских дивизий 6-й гвардейской армии должен был сокрушить генерал-полковник Герман Гот. Его 4-я танковая армия была очень мощным объединением, и казалось, такая задача ей вполне по силам.
В танковой армии Гота было три корпуса, из них два танковые: XXXXVIII и II корпус СС. Главный удар предстояло нанести XXXXVIII танковому корпусу. Направление удара — Бутово, Черкасское и далее на Обоянь и Курск. Правее его наступал II танковый корпус СС. В наступлении на южном фасе в рамках операции «Цитадель» участвовала также оперативная группа «Кемпф».
Немецкий историк, в июле 1943 года полковник и начальник штаба XXXXVIII танкового корпуса Фридрих Вильгельм фон Меллентин писал: «План был очень прост: 4-я танковая армия с юга и 9-я армия с севера должны были наступать навстречу друг другу и соединиться восточнее Курска. 4-я армия наносила главный удар по обе стороны Томаровки, имея слева XXXXVIII танковый корпус, а справа танковый корпус СС. В состав танкового корпуса СС входили три танковые дивизии: „Лейбштандарт“, „Мёртвая голова“ и „Рейх“. Оперативная группа „Кемпф“ (один танковый и два пехотных корпуса) должна была наступать из района Белгорода в северо-восточном направлении, обеспечивая правый фланг войск, наносящих главный удар. В составе XXXXVIII танкового корпуса мы имели 3-ю и 11-ю танковые дивизии и гренадерскую моторизованную дивизию „Великая Германия“. „Великая Германия“ была очень сильной дивизией и имела особую организацию. Она располагала примерно 180 танками, 80 из которых составляли батальон „Пантер“ под командованием подполковника фон Лаухерта, а остальные входили в состав танкового полка. В дивизии было, кроме того, два полка мотопехоты — гренадерский и мотострелковый. Имелся также артиллерийский полк четырёхдивизионного состава, дивизион самоходных орудий, противотанковый дивизион, сапёрный батальон и обычные подразделения связи и обслуживания». Корпус прорыва имел более 300 единиц танков, 60 самоходных орудий.
На южном фасе наступление началось 4 июля в 16.00. Большая группа немецких бомбардировщиков в сопровождении истребителей подвергла сильному удару боевое охранение 22-го гвардейского стрелкового корпуса в районе Бутово и Крутой Лог.
В 16.10 под прикрытием сильного орудийного и миномётного огня пошли вперёд пехота и танки. На некоторых участках противнику удалось сбить наше боевое охранение и выйти к первой линии обороны. Как свидетельствовал фон Меллентин: «Гренадерам и стрелкам при поддержке самоходных орудий и сапёрных подразделений к вечеру удалось вклиниться в оборону противника. Ночью подошли танки, и гренадерская моторизованная дивизия „Великая Германия“ получила приказ начать на следующее утро наступление на участке между населёнными пунктами Сырцев и Луханино. Справа и слева от неё должны были наступать 11-я и 3-я танковые дивизии».