Дополнительно для усиления противотанковой обороны командарм выдвинул от выс. 236.7 в полосу 95-й гв. сд (западнее выс. 235.3) армейский 301-й иптап. Таким образом, к 18.00 артиллерия гвардейских дивизий должна была создать в районе прорыва дивизии Приса огневой мешок.
Согласно данным, нанесённым на личную рабочую карту командующего артиллерией полковника Н. Д. Себежко, к 17.30 боевая группа мд «Мёртвая голова» сумела продвинуться от гребня выс. 226.6 в северо-восточном направлении на 4 км, образовав вмятину шириной по фронту в 3 км, и движение её продолжалось в северо-восточном направлении. В очерке штаба 5-й гв. А, посвящённом контрудару, справедливо признаётся:
«Если на обоих флангах армии обозначился некоторый наш успех, хотя и незначительное продвижение вперед, то почти в самом центре противник прорвал наш фронт обороны и имел успех, удерживая здесь в своих руках инициативу и пытаясь развивать успех» [436]
.Атака боевой группы дивизии СС, начавшаяся в 15.00, длилась более трёх часов без перерыва. Было очевидно, что немцы решили любой ценой прорваться в направлении дороги Прохоровка — Карташевка, а для этого было крайне важно уничтожить нашу артиллерию. Из-за того, что большинство батарей стояло на прямой наводке, потери номеров в расчётах быстро увеличивались, но люди понимали важность момента. Многие легкораненые бойцы и даже с ранениями средней тяжести не покидали поля боя. Пример стойкости и героизма показал взвод ПТР ст. лейтенанта П. И. Шпетного из 284-го гв. сп. Пэтээровцы удерживали один из курганов юго-западнее Полежаева. Во время очередной атаки они подбили несколько танков противника, но силы были не равны. Гибли расчёты, заканчивались боеприпасы, а противник продолжал атаковать. В какой-то момент, истекая кровью, командир взвода со связкой гранат в руках бросился под танк. Столб огня и дыма взметнулся над вражеской машиной, вместе с ней погиб и отважный офицер. Атака противника захлебнулась. На рубеже обороны героического взвода дымились лишь воронки, а на брустверах у своих ПТР навечно замерли восемь гвардейцев. За этот подвиг Павлу Ивановичу Шпетному было присвоено звание Героя Советского Союза посмертно.
К 17.00 52-я гв. сд как боевое формирование перестала существовать. К этому времени два её полка оказались полностью разбиты, части усиления сохранившимися орудиями и установками PC самостоятельно вели бой. Точную цифру убитых, раненых и попавших в плен в частях дивизии её командование, даже после завершения операции, так и не смогло установить. Известно, что вышли из строя более половины командир ров рот и часть комбатов, получил тяжёлое ранение полковник П. Г. Московский. Штаб дивизии полностью потерял связь всеми частями и, попав под удар танков, отошёл на север.
Как свидетельствуют документы 5-й гв. А, к 18.00 отдельные группы танков дивизии «Мёртвая голова» рассекли оборону 284-го гв. сп и, сняв его КП (и 233-м гв. ап), дошли до отрогов оврага восточнее Веселого, вышли на южные скаты выс. 236.7 и ворвались в северную часть Полежаева. В этот критический момент всю тяжесть боя с бронетехникой приняли на себя артиллеристы 95-й гв. сд. Их стойкость, профессионализм и слаженность решили исход поединка в излучине р. Псёл. Перед выс. 236.7 находилась глубокая балка с ответвляющимися в северном и южном направлениях отрогами. Она шла от Веселого в направлении Берегового. Наиболее глубокое ее место находилось на участок Веселый, выс. 236.7. Здесь по ее северным скатам артиллеристы оборудовали свои позиции: между х. Веселый и балкой Барушина (0,7 км юго-запад выс. 236.7) окопались батареи 103-го гв. оиптад майора П. Д. Бойко [437]
, далее развернулся 1/233-го гв, ап майора Бугаева. На направлении главного удара дивизии «Мёртвая голова» — западнее выс. 235.3 были сосредоточены отошедшие с северо-восточных скатов выс. 226.6 3-й и 2-й дивизионы 233-го гв. ап майора А. П. Ревина, 8-го гв. вдап 6-й гв. вдд.Вот как вспоминал после войны тот момент командующий артиллерией 95-й гв. сд полковник Н. Д. Себежко: