В мае на фронте продолжалась подготовка к грядущему сражению. В "Истории Великой Отечественной войны" говорилось, что "выступая в конце мая на совещании начальников политотделов Воронежского фронта, посвященном подготовке войск к боям, Н.С.Хрущев говорил: "Враг готовится к нанесению нового удара. Для нас дорог каждый день. Политработа – это все то, чем живет боец. Состояние оружия, учеба, питание – все это входит в круг работы политработников. Требуется немедленно поднять политработу на более высокий уровень".
Сообщение о том, что немцы перейдут в наступление 19-26 мая также не подтвердилось. В напряженном ожидании прошли конец мая и июнь. Намеченное на июнь наступление немцев было опять перенесено Гитлером. Наконец, 2 июля 1943 года Ставка направила директиву фронтам о том, что "немцы могут перейти в наступление на нашем фронте в период 3-6 июля".
3 июля на фронтах было спокойно, но 4 июля, по словам Василевского, "противник предпринял на широком участке Воронежского фронта боевую разведку примерно четырьмя батальонами, поддержанными 20 танками, артиллерией и авиацией (около 150 самолето-вылетов)… Захваченный в бою пленный, немец из 168-й пехотной дивизии, показал, что войскам розданы на руки сухой паек, порции водки и что 5 июля они должны перейти в наступление. Из телефонного разговора с Жуковым я узнал, что то же самое подтверждают немецкие перебежчики, перешедшие к нам на Центральном фронте". Об этом же писал и Жуков.
Хрущев подробно описал, как он допрашивал одного из таких пленных. Судя по рассказу Хрущева, это был перебежчик из эсесовской дивизии "Мертвая голова". Он также сообщил, что наступление начнется 5 июля в 3 часа утра. По словам Хрущева, сразу же после завершения допроса он позвонил в Москву. Вскоре ему позвонил Сталин, который распросил Хрущева о перебежчике. Хрущев вспоминал: "Сталин спросил меня: "А как Вы там сами чувствуете ситуацию? Какова Ваша уверенность в успехе?" Отвечаю: "Мы с командующим обменялись мнениями и солидарны, чувствуем себя хорошо, уверено".
Советское командование решило нанести по немцам упреждающий артиллерийский и авиационный удар до рассвета 5 июля. Жуков вспоминал: "В 2 часа 30 минут я отдал приказ о начале контрподготовки. Все кругом закрутилось, завертелось, раздался ужасный грохот – началось величайшее сражение в районе Курской дуги. В этой адской "симфонии" звуков словно слились воедино удары тяжелой артиллерии, разрывы авиационных бомб, реактивных снарядов М-31". Схожим образом описывал начало Курского сражения и Н.С.Хрущев: "Земля дрожала от разрывов снарядов и бомб, воздух гудел от слитного звучания самолетов бомбардировочной авиации и истребителей прикрытия. Наши войска были готовы к отражению удара. Завязался бой, тяжелый бой".
Наступление противника было особенно активным на Воронежском фронте. Генерал-лейтенант Н.К.Попель вспоминал: "Пожалуй, ни я, ни кто другой из наших командиров не видел сразу такого количества вражеских танков. Генерал-полковник Гот, командовавший 4-й танковой армией гитлеровцев, ставил на кон все. Против каждой нашей роты в 10 танков действовало 30-40 немецких". Как писал Попель, в эти дни на командный пункт его танковой армии прибыл Н.С.Хрущев, который говорил: "Ближайшие сутки, двое, трое, от силы неделя – самые страшные… Либо пан, либо… немцы в Курске. Они на карту все ставят, для них это вопрос жизни или смерти. Надо сделать так, чтобы был вопрос только смерти, чтобы они свернули себе шею, а мы вперед пошли. Украина ждет. Днепр… А там граница".
В ходе упорных боев противнику удалось вклиниться во вторую полосу нашей обороны и продвинуться на белгородско-курском направлении от 15 до 35 километров. По словам Жукова, "перегруппировав в течение 10 июля свои основные силы на более узком участке, противник вновь бросил их в направлении Прохоровки, рассчитывая здесь смять наши ослабевшие войска. К исходу 11 июля на участке Воронежского фронта наступил острый кризис сражения". Хрущев вспоминал: "К тому времен наше положение ухудшилось… Враг оттеснил нас уже километров на 35 на север и мы выдохлись. Я поехал к Катукову. Его войска оседлали шоссе Белгород-Курск и удерживали его южнее Обояни. Там же находился штаб 6-й гвардейской армии, потому что Катуков и Чистяков занимали по фронту и в глубину одну полосу… Там я встретился с обоими командирами. Положение складывалось тяжелое. Москва проявляла нервозность. Помню взял трубку Молотов. Молотов всегда в таких случаях вел разговор грубее, чем Сталин, допускал оскорбительные выражения, позволял словесную бесконтрольность. Он ничем не мог нам помочь…"