Противник довольно прочно укрепил район Белгорода и Харькова. Тактическая зона обороны состояла из главной и вспомогательной полос общей глубиной до 18 км. Главная полоса (6—8 км) включала две позиции, опорные пункты и узлы сопротивления были соединены между собой ходами сообщения полного профиля. Вторая полоса простиралась на 2—3 км. Между первой и второй находилась промежуточная позиция. Населенные пункты были превращены в мощные крепости, а все каменные постройки подготовлены к круговой обороне.
Перед началом операции «Полководец Румянцев» были проведены мероприятия по дезинформации, что позволило привлечь внимание противника к сумскому направлению и обеспечить внезапность ударов советских войск в районе Белгорода.
3 августа после мощной артиллерийской и авиационной подготовки ударные группировки Воронежского и Степного фронтов перешли в наступление. Одновременно партизаны приступили к проведению в тылу врага операции «Рельсовая война». В тот же день маршал Жуков докладывал Сталину:
«Сегодня, 3.8.43 войска Чистякова
(6-я гвардейская армия. – Авт.), Жадова (5-я гвардейская армия. – Авт.), Манагарова (53-я армия. – Авт.), Крюченкина (69-я армия. – Авт.) в 5.00 начали контрнаступление, которое проводилось с полным учетом опыта Западного и Брянского фронтов и было построено так: 5 минут огневой налет артиллерии, минометов, «катюш» и огня пехоты по переднему краю и всей глубине обороны противника. 35 минут контроль прицела и пристрелки орудий тяжелого калибра. 1 час 20 минут методическое подавление, разрушение целей и залпы «катюш». 20 минут нарастающий до предельного режима артиллерийский и минометный огонь. 45 минут заранее спланированный артогонь по узлам сопротивления в глубине обороны противника. Пехота с танками прорыва и орудиями самоходной артиллерии в атаку была поднята в 7.55, то есть в момент открытия артиллерией нарастающего до предельного режима огня, и, прижимаясь к огневому валу, пехота с танками и орудиями самоходной артиллерии через 20 минут прорвалась на передний край обороны противника. Авиация в течение дня действовала по следующему плану. Первый бомбовый удар был произведен по штабам, узлам и линиям связи для нарушения управления. Второй, третий и четвертый бомбардировочные удары последовательно производились по артиллерийским позициям в глубине обороны, по скоплениям противника и резервам противника. Первый удар штурмовиков произведен в 7.55, то есть в момент подъема пехоты в атаку, и продолжался беспрерывно в течение двух с половиной часов с огневой задачей подавления артиллерии, минометов противника и огневых точек на обратных скатах.Танковые армии Катукова
(1-я танковая армия. – Авт.) и Ротмистрова (5-я гвардейская танковая армия. – Авт.), построенные в боевые порядки на выжидательных позициях, продвигали свои авангардные бригады непосредственно за пехотой, что обеспечило быстрый ввод главных сил танковых армий в прорыв после взлома тактической глубины обороны противника».[201]