Наступление Центрального фронта началось дождливым утром 15 июля 1943 г. Плохая погода ограничила действия авиации, но мало повлияла на мощь артиллерийского удара. Один из участников тех событий А.П. Востряков писал: «В тот день погода действительно была неблагоприятной. Небо было затянуто сплошными тучами. Дождь, начавшийся с полуночи, лил не переставая, словно из ушата. Косые струи, барабаня по тягачам и лафетам орудий, смывали с них пыль, накопившуюся за время марша. Но для артиллеристов, казалось, и не было непогоды: настроение приподнятое, улыбки, быстрые, но несуетливые движения… В 5 часов утра земля вздрогнула. Огонь открыли орудия всех калибров и систем».
Однако, несмотря на мощную артподготовку, наступление не принесло быстрого успеха. Многие соединения немецкой 9-й армии уже отправились на другие участки фронта, но оставшиеся дивизии были вполне в состоянии сохранять устойчивость линии фронта. Также в составе 9-й армии оставался 505-й батальон тяжелых танков «Тигр». Он насчитывал на 14 июля боеспособными 20 машин. Уже 15 июля 88-мм орудия «Тигров» начали собирать кровавую жатву, когда два «Тигра» 505-го батальона отчитались об уничтожении сразу 22 советских танков в районе селения Теплое. Всего за первый день советского наступления частями 9-й армии было заявлено об уничтожении 230 танков.
Тем не менее удары по позициям 9-й армии заставили Моделя принять решение об отходе. В немецком отчете «Битва на Орловской дуге» отмечается: «Верховный командующий обеими армиями [т. е. 2 ТА и 9 А. —
Отход 9-й армии проходил планомерно, от рубежа к рубежу. Только к 18 июля, т. е. на четвертые сутки наступления, Центральному фронту удалось оттеснить немецкие войска на те позиции, которые они занимали к началу «Цитадели». Три дня боев стоили 2-й танковой армии 87 подбитых и сгоревших танков, 9-му танковому корпусу — 69 танков и САУ. Отсутствие быстрого продвижения в полосе 13-й армии заставило Рокоссовского уже 17 июля перегруппировать 2-ю танковую армию из полосы 13-й армии в полосу 70-й армии. Оба корпуса танковой армии были выведены из боя и переброшены на новое направление. Новой задачей армии стало наступление на Кромы — важнейший для немцев узел дорог в тылу 9-й армии. В тот момент в строю в танковой армии генерал-лейтенанта А.Г. Родина оставалось 290 танков (192 Т-34, 85 Т-70 и 13 Т-60).
К тому моменту сражение за Кромы было в самом разгаре. Начиная с 19 июля на город наступала 70-я армия Центрального фронта. Танковую армию предполагалось ввести в прорыв после выхода пехоты 70-й армии на определенный рубеж. В качестве танкового тарана для пехоты 20 июля был введен в бой в составе 70-й армии 19-й танковый корпус, насчитывавший 74 танка. За день наступления корпус потерял 34 боевые машины, или около половины своего состава, почти утратив ударные возможности. Однако неудача прорыва обороны силами пехоты не заставила отказаться от планов броска на Кромы. По мысли советского командования, ввод в бой 2-й танковой армии должен был переломить ход сражения в пользу Красной армии.
Если 19-й танковый корпус вводился в бой и столкнулся с мощной противотанковой обороной к востоку от шоссе Курск — Орел, то 2-ю танковую армию решили использовать к западу от этого шоссе. Однако роковую роль сыграло промедление с вводом крупных масс танков. Танковая армия сосредоточилась в выжидательном районе еще вечером 19 июля. Из-за невыполнения плана 70-й армией наступление было отложено на утро 22 июля. Появление крупных сил мотопехоты и танков оказалось вскрыто немецкой разведкой. Еще в разведсводке группы армий «Центр» от 18 июля указывалось: «По имеющимся разведывательным данным, войска передвигаются в район между дорогой Орел — Курск и населенным пунктом Чернь, и на участок перед правым флангом 46-го танкового корпуса».