Операция, начавшаяся 19 ноября с 80-минутной артиллерийской подготовки, развивалась успешно. Уже 23 ноября 4-й механизированный корпус Сталинградского фронта установил связь с 4-м и 26-м танковыми корпусами Юго-Западного фронта, и почти 330 тысяч солдат и офицеров вермахта попали в окружение. Попытки снабжать их по воздуху, а затем деблокировать ударом извне провалились. Ко 2 февраля 1943 г. 6-я армия фельдмаршала Ф. Паулюса капитулировала, сам Паулюс вместе с 91 тысячью своих подчиненных попал в плен. Катастрофа 6-й армии под Сталинградом привела к краху всего похода вермахта на Кавказ. Для многих стало очевидно, что война Германией проиграна. Тем не менее вермахт еще сохранил возможность наносить чувствительные удары своим противникам и развитие советского наступления зимой — весной 1943 года натолкнулось на контрудар свежесформированного II танкового корпуса СС под Харьковом. Советское наступление было остановлено и на какое-то время на фронте установилось затишье.
После катастрофы под Сталинградом немецкое командование решило взять реванш и провести крупную операцию на окружение в районе образовавшегося в результате зимних боев 1943 г. Курского выступа. Предполагалось силами танковых корпусов групп армий «Центр» и «Юг» прорвать оборону на северном и южном фасах выступа и окружить крупные силы двух советских фронтов, Центрального и Воронежского. Операция получила название «Цитадель». Однако вермахт к тому времени был истощен двухлетней войной, когда ни на одном из участков фронта не было сколь-нибудь длительных передышек. Сильнее всего была измотана 9-я армия Вальтера Моделя, которая должна была наступать на северный фас Курской дуги. Эта армия в течение года удерживала Ржевский выступ на московском направлении, подвергаясь массированным атакам советских войск. Несмотря на то, что сокрушить оборону армии Моделя советским войскам не удалось, под непрерывными ударами артиллерии, авиации и танков дивизии 9-й армии сильно поредели. На совещании у Гитлера в мае 1943 г. Модель убедил фюрера отложить операцию до июля месяца, потратив это время на доукомплектование дивизий. Еще одним аргументом в пользу оттяжки «Цитадели» было ожидание поступления новой техники, тяжелых танков «тигр» и средних «пантера». Для последних «Цитадель» была дебютом в качестве оружия танковых войск.
Советское командование под влиянием довольно точных данных разведки о немецких планах на летнюю кампанию 1943 г. и под впечатлением неудачи под Харьковом приняло решение встретить удар немцев на подготовленных позициях, измотать их танковые соединения, а после этого перейти в общее наступление. На несколько месяцев на советско-германском фронте воцарился штиль, прерывавшийся частными вылазками с разведывательными целями и воздушной войной на коммуникациях с целью срыва перевозок войск, вооружения и боеприпасов для грядущего сражения. Советское командование подготовило на обоих фасах Курского выступа глубоко эшелонированную оборону и накопило значительные резервы для парирования возможных неожиданностей. Таковые совсем не исключались. Данные разведки не позволили вскрыть направление главного удара, и на южном фасе дуги, где войска объединялись под руководством штаба Воронежского фронта, оборону пришлось равномерно размазать между тремя армиями: 40, 6-й гвардейской и 7-й гвардейской. Объяснялось это тем, что местность к югу от Курска была открытая, 67 % полосы Воронежского фронта (164 км) могло быть использовано для наступления танков. Впоследствии, в полосе одной из этих трех армий, 6-й гвардейской, был нанесен главный удар 4-й танковой армии Г. Гота, в полосе 7-й гвардейской армии — вспомогательный силами армейской группы «Кемпф», а в полосе 40-й армии (которая была самой сильной) вообще никто не наступал.