Ранним утром 5 июля 1943 г. давно ожидаемая наступательная операция вермахта наконец началась. В первые часы наступления Люфтваффе наносили концентрированные удары по позициям советских войск. При этом истребители пытались блокировать районы действий бомбардировщиков, не допустив туда советскую авиацию. На северном фасе дуги эту тактику успешно применила группа III/JG 51, вооруженная «фокке-вульфами». Когда 18 «яков» из 157-го ИАП попытались прорваться к группе Ju 88, бомбившим советские войска, они были встречены патрулями FW 190А, находившимися на эшелонах от 2000 до 7000 м. Согласно отработанной тактике, ударная восьмерка советских истребителей сделала попытку пробиться к бомбардировщикам, но это удалось сделать лишь четырем машинам. Ведущий, Герой Советского Союза капитан В.Н. Залевский, по советским данным, смог сбить два «юнкерса», еще два самолета стали жертвами его ведомых. Но на выходе из атаки два «яка» стали жертвами вражеских истребителей, их пилоты вынуждены были прыгать с парашютами. Один из них – капитан Залевский – получил ранение в ногу и позднее скончался в госпитале. Другие десять самолетов вели бой с «фокке-вульфами», ценой повреждения четырех своих машин сбив девять FW 190. Но это – согласно данным штаба полка. Штаб корпуса после проверки сообщений от наземных наблюдателей засчитал летчикам 157-го ИАП три Ju 88 и два FW 190. По германским же данным, был потерян лишь один бомбардировщик и один истребитель! Немецкие истребители заявили о пяти сбитых самолетах, идентифицированных ими как МиГ-3 и ЛаГГ-3, но на деле 157-й ИАП потерял два самолета, а еще четыре были повреждены. На примере этого боя хорошо видно, насколько нелегко приходилось советским истребителям в боях против тактически грамотного противника.
Дальнейшие события показали, что советское командование поначалу не могло ничего противопоставить концентрированным действиям вражеской авиации – несмотря на то что противник действовал большими группами, оно продолжало поднимать в воздух наряды по 6-8 истребителей. Они не только были не в силах предотвратить удары бомбардировщиков по наземным войскам, но и сами становились объектом ожесточенных атак вражеских истребителей. Так, группа из шести Як-1 и двух Як-7б 163-го ИАП в районе Малоархангельска была атакована двумя десятками FW 190. За 40 минут боя было сбито пять советских истребителей, немцы же потеряли две машины. Не легче приходилось и новейшим Як-9. Когда 10 самолетов 2-й эскадрильи 347-го ИАП вступили в бой в том же районе, атаковав большие группы Не 111 и Ju 87, ценой потери четырех и повреждения одного истребителя им удалось сбить лишь два вражеских самолета. Второй вылет полка оказался таким же трагичным – в воздушном бою погиб его командир, майор В.Л. Плотников.
Обстановка в воздухе к полудню 5 июля оставалась крайне сложной. Только за первые семь часов сражения советской стороной было отмечено свыше 1000 самолето-пролетов вражеской авиации, из которых около 850 приходилось на бомбардировщики. Чувствительные потери советской стороны в первые часы боев привели к тому, что выдерживать график патрулирования становилось все труднее. Так, 1-я гвардейская ИАД вела боевые действия четырьмя полками (три с «яками» и один с «Аэрокобрами»), в составе которых оставалось всего 56 исправных самолетов – меньше половины от штатного состава. Лишь 67-й гвардейский ИАП имел 27 исправных «Аэрокобр», но он в боях не участвовал, находясь в резерве командующего 16-й ВА. Во второй половине дня «первую скрипку» на северном фасе Курской дуги стали играть свежие полки Ла-5, но и поредевшие части «яков» продолжали вести бои. К вечеру многие истребительные полки представляли собой в лучшем случае усиленные эскадрильи. Например, в 273-й ИАД осталось всего 29 исправных «яков»: 16 в 157-м ИАП, шесть в 163-м и семь в 347-м. В 54-м гвардейском ИАП (1-я гвардейская ИАД) к исходу дня могли подняться в воздух лишь три Як-1 и два Як-9. Из-за больших потерь в истребителях приходилось поднимать в воздух смешанные группы из разных полков – так, например, действовали «яки» 53-го и «Аэрокобры» 30-го гвардейских ИАП, а вооруженные 37-мм пушками Як-9Т из 54-го гвардейского ИАП выделялись для усиления патрулей других полков.