Для ликвидации прорыва начали спешно стягиваться имеющиеся поблизости силы. Первой нанесла удар штурмовая авиация, но этого оказалось недостаточно. Эсэсовцы продолжали атаковать. Если не брать во внимание короткие, угасающие атаки 26-й тбр по правому флангу 2-го грп, то первым, как и требовалось, среагировал на сложившуюся обстановку полковник A. M. Сазонов. Он связался с командирами 28-го гв. и 23-го гв. вдсп и отдал приказ: удерживая прежние позиции, частью сил занять оборону по восточным, северным и юго-западным окраинам станции. Полковник В. К. Валуев получил распоряжение развернуть в районе выс. 252.4 резервный 2/7-го гв. вдап фронтов на юг и юго-запад, с задачей уничтожить бронетехнику противника, двигавшуюся по грейдеру у западных окраин станции и к кирпичному заводу, и перебросить к Петровке 10-й оиптад для уничтожения танковой группы, занявшей село.
Начавшаяся контратака 2/26-го гв. вдсп и 23-го гв. вдсп приостановила движение боевой группы «Лейбштандарт» на восток и сковала ее боем у западных и юго-западных окраин Прохоровки. Но все эти меры были приняты с запозданием, у окраин станции находились не только танки, но противник уже подтягивал сюда и артиллерию ПТО. Не удалось десантникам выбить эсэсовцев и из Петровки.
Командующий 5-й гв. А оценивал ситуацию как критическую, он опасался, что враг может надежно закрепиться и подтянуть резервы. Не доверяя генералу И. И. Попову, он лично начал создавать «огненный мешок» вокруг боевых позиций 2-го грп СС, чтобы выдавить его из района кирпичного завода. По его приказу командующий артиллерией армии генерал Г. Полуэктов оперативно перебросил к выс. 252.4 армейский резерв: две батареи 103-го иптап майора П. Р. Бойко и дивизион «катюш», который немедленно начал обстрел района свх. «Октябрьский».
Получив донесение от командира 287-го гв. сп о захвате Петровки и возникшей угрозе выхода противника в тыл 95-й гв. сд, полковник А. Н. Ляхов немедленно доложил об этом в корпус и начал усиливать свой левый фланг. Чтобы не допустить форсирования эсэсовцами Псёла у Петровки, юго-западнее села была выдвинута 5-я батарея 2/233-го гв. ап. Сюда же комдив направил и 3/284-го гв. сп. Кроме того, на участок 287-го гв. сп (севернее свх. «Октябрьский») направлялась рота автоматчиков 95-й гв. сд.
Как уже отмечалось выше, одной из важных причин выхода дивизии «Лейбштандарт» к Прохоровке явилась неподготовленность артиллерии к отражению танковых атак, разобщённость её подразделений, принадлежащих разным полкам и дивизиям, одним словом, отсутствие единой системы управления всем артиллерийским огнем. Поэтому для централизации управления артиллерией на этом участке сюда прибыл начальник штаба артиллерии 95-й гв. сд майор Ф. И. Терехов. Впоследствии командующий артиллерией этой дивизии полковник Н. Д. Себежко писал, что он немедленно взял управление дивизионами 233-го гв. ап, батареями 103-го гв. иптад и 301-го иптап, а также всеми находящимися поблизости разрозненными артсредствами в свои руки и без проволочек организовал сосредоточенный огонь по прорвавшимся танкам.
Командование «Лейбштандарт» сразу почувствовало, что перед её фронтом стягиваются значительные силы артиллерии и налаживается четкое управление ими. Поэтому немедленно затребовало поддержку с воздуха. Вот описание удара с воздуха по позициям 10-го оиптад ст. лейтенанта П. Л. Белоцерковского, оставленное красноармейцем 1/287-го гв. сп И. С. Вахромееввм, который находился в тот момент со своим батальоном у выс. 254.2: