Для прикрытия наиболее угрожаемого обоянского направления командующий Воронежским фронтом ещё во второй половине июля приказал командующему 1-й танковой армии выдвинуть два своих корпуса на второй оборонительный рубеж 6-й гвардейской армии и прочно занять оборону: гвардейскому танковому корпусу — на рубеже Меловое, Раково, Шевелево; 3-му мехкорпусу — на рубеже Алексеевка, Яковлеве; 31-му танковому корпусу расположить во втором своем эшелоне на рубеже Студенок, Владимировка. 1-й танковой армии была поставлена задача — ни при каких обстоятельствах не допустить прорыва противника на Обоянь.
Командующий фронтом из своего резерва передал 5-й и 2-й гвардейские танковые корпуса в оперативное подчинение командующего 6-й гвардейской армией для занятия обороны: 5-й гвардейский танковый корпус на рубеже Яковлеве, Тетеревино и 2-й гвардейский танковый корпус на рубеже Рождественка, Дружный. Этим двум корпусам была поставлена задача не допустить прорыва противника в северо-восточном направлении.
В течение ночи на 6 июля 1-я танковая армия, а также 5-й и 2-й гвардейские танковые корпуса окопали танки, организовали взаимодействие с общевойсковыми соединениями 6-й гвардейской армии, артиллерией, авиацией и инженерными войсками.
1-я танковая армия имела двухэшелонное оперативное построение. В первом эшелоне в полосе шириной 35 км находились два корпуса: на правом фланге армии в 16-км полосе занимал оборону 6-й танковый корпус, а на левом фланге в 19-километровой полосе оборонялся 3-й мехкорпус. Во втором эшелоне армии на удалении около 18 км от войск первого эшелона находился 31-й танковый корпус.
Боевые порядки корпусов первого эшелона армии состояли также из двух эшелонов. В первом эшелоне 6-го танкового корпуса располагались 200-я и 22-я танковые бригады, 6-я мотострелковая бригада, а во втором эшелоне — 112-я танковая бригада.
3-й мехкорпус имел в первом своём эшелоне 10-ю, 1-ю, 3-ю моторизованные бригады и 1-ю гвардейскую танковую бригаду, а во втором эшелоне — 49-ю танковую бригаду. Каждый командир танковой бригады оставлял в своём резерве усиленный танковый батальон, а командир механизированной бригады — танковый полк. Эти резервы предназначались для нанесения контратак.
1-я танковая армия имела в своём составе 623 танка и 682 орудия и миномёта. Таким образом, с занятием обороны армия увеличила плотность на 18 танков и около 20 орудий и миномётов на каждый километр фронта обороны.
С утра второго дня операции, 6 июля, противник возобновил наступление и направил усилия своей главной группировки из района Черкасское на Яковлеве, где в первый день наступления им было достигнуто наибольшее продвижение. В районе Яковлеве немцы стремились прорвать вторую полосу обороны и выйти в Обоянь. Ценой больших потерь врагу удалось к исходу 6 июля несколько вклиниться во вторую полосу обороны на участке 5-го гвардейского танкового корпуса. Для прикрытия этого направления командующий 1-й танковой армии выдвинул, по приказу командующего фронтом, из своего второго эшелона к району севернее Яковлеве 31-й танковый корпус. К этому району была также направлена 19-я истребительно-противотанковая бригада, переданная из 40-й армии в подчинение командующего 1-й танковой армии. Указанными силами противник в районе севернее Яковлеве был остановлен.
Несмотря на тяжёлые потери, гитлеровское командование с утра третьего дня операции, 7 июля, возобновило наступление, нанося главный удар по левому флангу 1-й танковой армии.
Ценой колоссальных усилий и жертв враг в этот день прорвал вторую полосу обороны на участке 3-го мехкорпуса и 31-го танкового корпуса. С упорными боями, изматывая и обескровливая врага, эти корпуса к исходу 7 июля отошли на рубеж Сырцево, Верхоленье, Мал. Маячки, Грезное. Отход сочетался с массированными контратаками, что дало возможность закрепиться в ограниченные сроки на промежуточном рубеже и встретить наступавшего противника организованным огнём. За 7 июля вражеские войска хотя и продвинулись в глубину от 10 до 20 км, но оперативного прорыва не осуществили.
Учитывая большую активность противника на обоянском направлении, Ставка Верховного Главнокомандования, по докладу Маршала Советского Союза Василевского, находившегося в то время на Воронежском фронте, приказала из состава Степного фронта направить к западному берегу реки Оскол, в район Салтыкове, Меловое, Орлик, 5-ю гвардейскую танковую армию в готовности действовать в направлениях на Обоянь и Курск.
Выступив в 1 ч 30 мин 7 июля из района Острогожск, Берёзовая, Россошь, 5-я гвардейская танковая армия в составе 18-го и 29-го танковых корпусов и 5-го гвардейского мехкорпуса к утру 8 июля закончила сосредоточение в указанном ей районе, совершив в течение 30 часов 220-километровый марш. Кроме того, на усиление Воронежского фронта из состава 5-й гвардейской общевойсковой армии Степного фронта был направлен 10-й танковый корпус, из состава Юго-Западного фронта — 2-й танковый корпус. Эти два корпуса должны были сосредоточиться в районе Прохоровки.