Ставка ВГК, пытаясь сломить сопротивление противника, утром 18 июля решила ввести в сражение 3-ю гвардейскую танковую армию (699 танков) Брянского фронта. Ей было приказано с утра 19 июля войти в прорыв на стыке 3-й и 63-й армий и наступать в направлении Бортное, Становая, Становой Колодезь, чтобы перерезать железную дорогу Орел – Курск и захватить переправы на р. Рыбница на участке Любаново, Змиево. На подготовку наступления в новом направлении командующий танковой армией генерал-лейтенант танковых войск П. С. Рыбалко имел всего менее суток. Ввод танковой армии намечалось обеспечить огнем артиллерии 3-й и 63-й армий и ударами авиации 15-й воздушной армии[220].
Операция началась в 8 часов утра 19 июля после 10-минутной артподготовки. Части 9-й армии, опираясь на хорошо подготовленную оборону, оказали при поддержке авиации упорное сопротивление. Несмотря на это, войска 3-й и 63-й армий, используя ввод в сражение на их стыке 3-й гвардейской танковой армии, к исходу дня 19 июля прорвали тыловой оборонительный рубеж на р. Олешня и продвинулись западнее ее на 8 – 10 км. В ходе прорыва танковая армия понесла большие потери и не смогла развить удар на Кромы.
Для наращивания усилий в полосе 11-й гвардейской армии на стыке ее с 50-й армией Западного фронта 20 июля была введена в сражение 11-я армия генерал-лейтенанта И. И. Федюнинского.
Командующий Центральным фронтом генерал Рокоссовский, стремясь сломить сопротивление противника, приказал войскам 13, 70 и 2-й танковой армий с утра 19 июля возобновить наступление при поддержке всей авиации 16-й воздушной армии. Они должны были нанести главный удар по западному берегу р. Ока в общем направлении на Кромы, к исходу дня 20 июля выйти на рубеж р. Крома на участке Шумаково, Большая Колчева, Кутафино, Красная Роща. В дальнейшем предполагалось развивать наступление в направлении на Орел, Нарышкино.
В 7 часов утра 19 июля войска Центрального фронта после короткого артиллерийского налета возобновили наступление. Сломив сопротивление противника вдоль шоссе Курск – Орел, наступающие части с боями продвинулись в этом направлении до 6 км. Модель, подтянув резервы, сумел оказать наступающим войскам все более упорное сопротивление, особенно в полосе 13-й армии. Однако появление крупных танковых сил и пехоты в тылу мценской группировки вынудило Моделя начать в ночь на 20 июля отвод своих войск из района Мценска. С утра 20 июля 3-я гвардейская танковая армия совместно со стрелковыми соединениями 3-й армии Брянского фронта начала наступление в северо-западном направлении. Отход частей 9-й армии прикрывался сильными арьергардами, массированным артиллерийским и минометным огнем, ударами бомбардировочной авиации. На ряде направлений противник переходил в контратаки. Эту практику, как мы помним, Модель отработал еще во время отхода из-под Ржева. Ломая сопротивление противника, советские танки и стрелковые соединения во второй половине дня перерезали шоссе Мценск – Орел, по которому сплошным потоком двигались отходящие немецкие войска. По ним был нанесен удар с воздуха. 20 июля соединения 3-й армии освободили Мценск. Часть мценской группировки 9-й армии была окружена и уничтожена в лесах южнее города. Развивая успех, части 3-й армии очистили от врага территорию между реками Олешня и Ока и 21 июля главными силами вышли на восточный берег Оки, стремясь форсировать ее севернее Орла. Однако Модель сильными контратаками на некоторых участках потеснил войска армии и отбил попытки с ходу форсировать реку на других направлениях. В результате борьба на рубеже Оки севернее Орла приняла затяжной характер.
Ожесточенное сопротивление противника в полосе 13-й армии вынудило Рокоссовского в 10-м часу вечера 20 июля принять решение о переходе ее войск к обороне. Упорная оборона противника срывала все планы Константина Константиновича по выходу к установленному сроку в район Кромы. Ему пришлось перенести его на конец дня 22 июля. Войскам 48-й армии было приказано прорвать оборону противника на правом фланге с ближайшей задачей выйти на рубеж р. Неруч, в последующем овладеть станциями Змиевка и Куракино, а затем развивать наступление в общем направлении на Кромы. С целью не допустить отхода противника из Орловско-Кромского выступа требовалось создать в 48-й и 13-й армиях, помимо подвижных отрядов в дивизиях, армейские резервы на автомашинах с приданными танковыми частями и саперами. В случае обнаружения отхода противника подвижные отряды должны были преследовать его по параллельным маршрутам, обходить укрепленные населенные пункты, выходить на тылы главных сил противника, не допуская его закрепления на промежуточных рубежах. Командующий 16-й воздушной армией получил задачу наносить массированные удары по отходящему противнику, особенно на переправах через водные преграды.