Части 18-го танкового корпуса генерала Б. С. Бахарова, сломив ожесточенное сопротивление противника, к вечеру 12 июля продвинулись всего на 3—4 км, потеряв 55 танков. Командир корпуса принял решение отказаться от дальнейших бесплодных атак и перейти к обороне. Возможно, поэтому генерал Бахаров приказом наркома обороны Сталина от 25 июля был освобожден от должности и назначен заместителем командира 9-го танкового корпуса.
29-й танковый корпус под командованием генерала И. Ф. Кириченко также преодолел сопротивление противника и к исходу дня продвинулся на 1,5 км. Противник был вынужден отойти в район Грезного. При этом корпус, имевший 212 танков и САУ, потерял 150 машин. 2-й гвардейский Тацинский танковый корпус перешел в атаку в 10 часов утра, сбил прикрытие противника и начал медленно продвигаться в направлении Ясной Поляны. Однако противник, создав превосходство в силах и средствах, остановил части корпуса, а на отдельных участках и потеснил их. Из 94 танков, участвовавших в наступлении, противник уничтожил 54. Части сводного отряда генерала Труфанова сумели остановить продвижение 3-го танкового корпуса противника. При этом не было должным образом организовано взаимодействие между частями и соединениями. В результате 53-й гвардейский отдельный танковый полк атаковал боевые порядки 92-й гвардейской стрелковой дивизии и 96-й отдельной танковой бригады. После этого полк вступил в бой с танками противника, а затем получил приказ на отход. Приказом командующего 69-й армией генералу Труфанову был объявлен выговор, а командир 92-й гвардейской стрелковой дивизии полковник В. Ф. Трунин позднее отстранен от занимаемой должности.
Войска 5-й гвардейской армии своим правым флангом, преодолев сопротивление вражеских войск, вышли к северной окраине Кочетовки, а на левом фланге вели оборонительные бои на р. Псел. Войска 6-й гвардейской и 1-й танковой армий хотя и приняли участие в контрударе, но продвинулись на незначительную глубину. Это объясняется главным образом недостатком времени, которым они располагали для подготовки к контрудару, и слабым артиллерийским и инженерным обеспечением.
Таким образом, войска Воронежского фронта не сумели разгромить группировку противника, вклинившуюся в оборону на 30—35 км. Генерал армии Ватутин в полночь 12 июля докладывал Сталину:
По уточненным данным, противник 12 июля потерял 200 танков и штурмовых орудий из 420, а 5-я гвардейская танковая армия – 500 танков и САУ из 951[192]
. В половине четвертого утра 13 июля генерал Ротмистров приказал командиру 18-го танкового корпуса закрепиться на занимаемом рубеже, обратив особое внимание на обеспечение правого фланга на рубеже Петровка – Михайловка. Такие же приказы получили и другие корпуса.Фон Манштейн в своих мемуарах почему-то обошел молчанием танковое сражение под Прохоровкой. Ему стало известно, что 9-я армия вынуждена была приостановить наступление и что советские войска перешли в наступление против 2-й танковой армии. Несмотря на это, командующий группой армий «Юг» решил не приостанавливать преждевременно сражения, так как в его распоряжении находился еще 24-й танковый корпус (17-я танковая дивизия и дивизия СС «Викинг»), который он мог бы бросить в бой как последний козырь.
Все попытки дивизий 33-го гвардейского стрелкового корпуса и корпусов 5-й гвардейской танковой армии потеснить противника 13 июля успеха не имели. Около трех часов ночи 14 июля маршал Василевский докладывал Сталину: