В Орле советские войска взяли в плен только 200 немецких солдат и офицеров – германское командование сумело организовать скрытное и дисциплинированное отступление. При освобождении города Красная Армия понесла тяжелые потери из-за немецких мин нового типа – кислотных. Саперам их было трудно обнаруживать: многие немецкие мины (впрочем, и советские тоже), выпущенные в 1943 году, имели деревянный корпус. В первые сутки после освобождения саперы нашли 80 тысяч мин, но считали, что их – несколько сотен тысяч. Среди населения Орла сразу началась проверка. Особенно должны были отчитываться члены партии о своем поведении в течение 20 месяцев немецкой оккупации.
Войска Воронежского фронта вели бои в Томаровке и окрестностях.
1-я танковая армия (М.Е. Катуков) 5 августа окружила в районе Томаровки и почти полностью уничтожила 19-ю немецкую танковую дивизию. К исходу дня 1-я танковая армия с боями вышли на рубеж Климов, Александровка, Одноробовка, Городок.
5-я гвардейская танковая армия (П.А. Ротмистров) достигла района Ворожбиты, роща севернее селения Щетиновка, Верзунки. 5-я гвардейская армия (А.С. Жадов), используя успех, достигнутый танковыми соединениями, вышла на рубеж юго-восточная окраина Стригуны – Кулешовка, Гомзино, Орловка, Степь.
6-я гвардейская армия (И.М. Чистяков) весь день вела ожесточённые бои в самой Томаровке. Часть сил прорвались к центральной части населённого пункта, остальные соединения продолжали обходить Томаровку с запада. К 17 часам советские войска вели бои в районе центральной площади селения и вышли на юго-западную окраину Томаровки. Одновременно части армии подошли к юго-восточной окраине. Немецкий гарнизон оказался в полуокружении. Под прикрытием темноты немцы отступили.
Утром перешли в наступление 27-я армия (С.Г. Трофименко) и 40-я армия (К.С. Москаленко). Прорвав немецкую оборону, армии к исходу дня продвинулись на 8–16 км.
Войска Степного фронта прорывали оборонительные рубежи противника. 1-й гвардейский механизированный корпус (М.Д. Соломатин) вел бои по ликвидации Стрелецкого и Болховецкого узлов сопротивления. К исходу дня корпус перерезал шоссе и железную дорогу, соединяющие Белгород с Харьковом.
С утра 5 августа начались бои за Белгород. 69-я армия (В.Д. Крюченкин) штурмовала город с севера и северо-запада, частью сил обходя город с запада. К вечеру, заблокировав все выходы из города на запад, она достигла его южной окраины.
7-я гвардейская армия (М.С. Шумилов), отразив в течение дня немецкие контратаки, на ряде участков форсировала реку Северский Донец и вклинилась в оборону немцев на западном берегу. Во второй половине дня части армии ворвались в юго-восточные кварталы Белгорода.
К 18 часам город в основном уже находился в руках наших войск. Уличные бои по ликвидации оставшихся очагов сопротивления продолжались всю ночь. Конев доносил, что в боях за город противник потерял до 3.200 человек убитыми.
Под Белгородом во время Курской битвы в результате смертельного ранения в возрасте 53 лет умер советский военачальник, генерал армии (1941) Иосиф Родионович Апанасенко (1890–1943), прапорщик на фронтах Первой мировой войны, служивший в Гражданскую войну командиром кавалерийской дивизии. После он был командиром дивизии, корпуса, командующим войсками Белорусского (1935–37) и Среднеазатского (1938–41) военных округов. С января 1941 года – командующий Дальневосточным фронтом, с июня 1943-го – заместитель командующего Воронежским фронтом.
Старший сержант, командир орудия 611-го истребительного противотанкового артиллерийского полка Иван Васильевич Кондратенко в июле 1943-го, как и все воины полка, принял на себя основной удар гитлеровцев на южном фасе Курского выступа в районе села Черкасское (Яковлевский район Белгородской области). После тяжёлых боёв по сдерживанию сил противника 3 августа войска Воронежского фронта перешли в наступление. 5 августа 6-я гвардейская армия вышла к крупному узлу обороны врага в районе посёлка Томаровка (Яковлевский район). Противник оказывал упорное сопротивление и неоднократно переходил в контратаки. В этот день на 4-ю батарею полка двигалось около 30 немецких танков. В ходе боя были выведены из строя все пушки, кроме орудия Кондратенко. Несмотря на ранение, он продолжал вести бой, заменив выбывшего из строя наводчика. Расчёт отразил атаку врага, уничтожив два тяжёлых и три средних танка и подбив по одному тяжёлому и среднему танку. На участке батареи враг не прошёл. Так же бесстрашно действовал старший сержант и последующих боях.
В честь освобождения Орла и Белгорода в Москве состоялся первый с начала войны победный салют из 124 орудий 12 залпами.
И.В. Сталин, находясь в деревне Хорошево, издает приказ генерал-полковнику М.М. Попову, генерал-полковнику В.Д. Соколовскому, генералу армии К.К. Рокоссовскому, генералу армии Н.Ф. Ватутину, генерал-полковнику И.С. Коневу: