Параллельно с ударом по позициям 3/26-го гв. вдсп часть сил боевой группы «Лейбштандарт», перейдя железную дорогу, атаковала рубеж 2/26-го гв. вдсп. Эсэсовцы явно пытались выйти на южные окраины станции. Батальон поддерживал 1/7-го гв. вдап. Его командир, капитан К. В. Казаков, построил боевые порядки дивизиона углом назад, что впоследствии сыграло важную роль. В центре угла он расположил 1-ю пушечную батарею лейтенанта Н. Н. Троицкого (200 м от южных окраин Прохоровки). Справа впереди на южных скатах выс. 252.2 замаскировал 2-ю (пушечную) батарею ст. лейтенанта П. С. Грузинского, а 3-ю (гаубичную) лейтенанта В. Д. Трошкина — напротив 2-й, в 500 м от ж. д. насыпи.
По воспоминаниям ветеранов-артиллеристов, входе первой атаки вражескую мотопехоту поддерживали штурмовые орудия, но было и несколько танков. Когда группа неприятеля подошла на расстояние примерно 700–800 м от 1-й батареи, лейтенант Н. Н. Троицкий отдал приказ одним орудием открыть огонь. Первый же снаряд попал в лобовую часть самоходки, но срикошетил. Ответным выстрелом орудие батареи было выведено из строя — осколки разбили панораму и пробили щит, часть расчета получила ранения. Но здесь сработала «изюминка» плана капитана К. В. Казакова. По бортам танков и штурмовых орудий ударила одним орудием не замеченная их экипажами 2-я батарея ст. лейтенанта П. С. Грузинского. После второго попадания самоходка загорелась. Воодушевленные успехом товарищей, по противнику открыли огонь и другие расчеты 1-й и 2-й батарей. Потеряв одно самоходное орудие и 8 танков, эсэсовцы откатились назад.
Но через какое-то время они предприняли новую атаку. Теперь их боевой порядок строился уже с учетом расположения 1-й и 2-й батарей. Но как только танки подошли на дистанцию 450–500 м от еще не обнаруженной 3-й батареи и подставили ее расчетам свои борта, все четыре 122-мм гаубицы вступили в дело.
Таким образом, правильно выстроенная система ПТО лишь одного артдивизиона сумела удержать важный участок обороны — южные подходы к Прохоровке и помогла советскому командованию сконцентрировать усилия на блокировании прорыва в полосе 3/26-го гв. вдсп. Несмотря на то что враг до полуночи нещадно бомбил его позиции, а часть рот 1/26-го гв. вдсп, не выдержав ударов с воздуха, покинула свои траншеи и, отойдя к станции, оставила без прикрытия его батареи, дивизион К. В. Казакова не дрогнул и все расчеты остались на своих ОП вплоть до утра 12 июля. Это позволило без особых проблем развернуть здесь для нанесения контрудара часть сил 29-го тк 5-й гв. ТА: 53-ю мсбр, 25-ю тбр и две батареи 1446-го сап.
Выход и закрепление боевой группы «Лейбштандарт» на гребне выс. 252.2 явно демонстрировали, что, несмотря на значительные силы, собранные командованием фронта в этом районе, оборона не имеет оперативной устойчивости. Командование и 33-го гв. ск, и 9-й гв. вдсп, имея необходимые силы и средства, оказалось не в состоянии должным образом выстроить систему огня, наладить взаимодействие частей и добиться от войск точного и своевременного исполнения своих приказов.
Дивизия штандартенфюрера Виша в течение трехчасовой непрерывной атаки смогла продвинуться в глубь третьего рубежа почти на 8 км и овладела ключевыми пунктами обороны 9-й гв. вдд — свх. «Октябрьский» и Петровкой. В то время как 10 июля эсэсовцам удалось пройти за весь день лишь около 3,5 км. До полного прорыва тылового рубежа и захвата станции оставалось преодолеть всего 3 км. Этот хотя и тактический, но бесспорный успех позволял противнику контролировать пути подвода наших резервов и вести прицельный огонь артиллерии по всему рубежу, в том числе и позициям 52-й гв. и 95-й гв. сд в излучине Псёла. Но главным было не это. Между 14.00 и 14.30 эсэсовцы полностью заняли рубеж развертывания 5-й гв. ТА и продолжили наступать на Прохоровку.