就在这个时候，沃尔科夫和华西列夫以最高统帅部驻当地代表的身份，命令西方方面军和勃良斯克方面军发动攻势。三天以后，即在7月15日，中央方面军向奥廖尔方向发起了进攻。
德军统帅部面临着一项紧急的决定，即是否将正向别尔哥罗德―库尔斯克方向进攻的部队后撤到它们原来的阵地。如在原来的阵地巩固下来，德军能指望利用在奥廖尔桥头堡作战的部队之一部。因此，7月16日，德军坦克第4集团军和“战斗”特遣集团军，在强大的后卫部队掩护下开始撤退。
根据1943年1月卡萨布兰卡会议精神，英美联军将于1943年夏由哈罗德?亚历山大将军指挥执行代号为“爱斯基摩人”的西西里岛登陆战役。1943年7月10日，伯纳德?劳?蒙哥马利指挥英第8集团军、巴顿指挥美军第7集团军同时在西西里岛东西两地实施登陆作战。迫使墨索里尼于7月25日下台。由于意大利的局势的变化，德国在该地区的兵力无法抵御西方盟军的进攻，同时，库尔斯克会战不仅看不到胜利的希望，而且在奥廖尔突出部的德第9集团军有被切断后路，重蹈斯大林格勒德军覆灭的危险。希特勒决意终止“堡垒”计划，抽调东线的兵力去意大利。7月13日他召集克鲁格、曼斯坦因等人到他的“狼穴”总部开会，宣布这一决定，由于中央集团军群现在糟糕的局势，克鲁格赞同希特勒的决定，但曼斯坦因则强烈地反对，他认为苏军已是强弩之末，只要多坚持一下德军就能取得胜利。基于对曼斯坦因的信任，希特勒虽然终止了“堡垒”计划，但他同意曼斯坦因继续在南线进攻。
但曼斯坦因对苏军实力的判断是相当错误的，其多次进攻均未能达成目标，而此时库尔斯克北部以及意大利的局势却日益恶化，这促使希特勒最终取消了进攻，德军于7月17日开始后撤，到23日，双方基本恢复了交战前的态势。
苏联空军也完全控制了制空权，法国“诺曼底”航空大队也在库尔斯克上空与苏联空军并肩作战。面对坦克和兵力都占优势的苏军，莫德尔无力阻止其进攻，他意识到失去奥廖尔只是时间问题。7月16日，莫德尔向希特勒请求放弃奥廖尔将德军后撤至“哈根”防线，但被希特勒否决。到了7月25日，墨索里尼下台，意大利退出战争的迹象已经十分明显，希特勒需要从东线抽调兵力去意大利，而奥廖尔突出部的德军也面临被苏军合围的危险。在莫德尔和克鲁格再一次请求后撤后，希特勒最终同意弃守奥廖尔，并调第2党卫装甲军去稳定意大利的局势。
7月31日德军向布良斯克方向的“哈根”防线撤退，撤退途中，德军实行了残酷的焦土政策。8月5日苏军攻克了奥廖尔，并继续追击退却中的德军，10日解放了霍特涅茨，15日进入卡拉切夫，至16日苏军的进攻基本结束，战线逐步稳定了下来。
南线，当德军在7月23日和苏军脱离接触时，斯大林便要求苏军立刻发动反攻，但朱可夫认为经过连续的艰苦战斗后，在发动攻势前，苏军应进行必要的补充和修整，这样苏军把进攻的日期最终确定在8月3日，这次作战的代号以七年战争中俄国名将“鲁缅采夫”的名字命名。担当此次进攻任务的是沃罗涅日方面军和草原方面军，总兵力为90万人和2，800多辆坦克和自行火炮。而此时曼斯坦因还认为苏军已经濒临崩溃，取消“堡垒”作战是错误的决定。这使得德军对苏军的进攻完全没有准备。
8月3日凌晨5点，苏军近万门大炮齐鸣，大量炮弹倾卸到德军阵地上，炮击持续了两多小时，最后以一阵喀秋莎火箭炮的齐射作为结束，随后坦克和步兵开始发起攻击。在炮击中幸存的德兵无力阻挡苏军的前进，苏军很快就突破了德军第一道防线，经过一天的战斗苏军各突击集团平均向德军纵深推进了10～15公里。在随后几天的战斗中，德军的防守异常地顽强，苏军的坦克虽然继续向前突破，但步兵却被德军缠住，进展缓慢。至8月5日苏第1坦克集团军攻占鲍里索夫卡切断了托马罗夫卡德第255、第332步兵师和第19装甲师的退路，等待他们的命运将是被歼灭。但被围德军仍拼死抵抗，正是由于他们的顽强抵抗为曼斯坦因将德军主力从别尔格罗德撤往哈尔科夫赢得了时间。5日苏军收复别尔格罗德，7日占领德军后方的后勤供应基地博戈杜霍夫，缴获大量德军物资和燃料。
在6、7两日，由于苏军坦克队前进很快，而步兵忙于清除被包
库尔斯克战役
库尔斯克战役
围的德军，苏军的坦克部队和步兵已开始脱节了。曼斯坦因希望抓住苏军这个弱点，他开始有计划的撤退以赢得时间来集结兵力，等苏军进攻能量逐渐消耗后，实施反击。此时瓦图京对形势十分乐观，他认为德军已到了崩溃的边缘，他命令前线坦克部队继续进攻，切断哈尔科夫至波尔塔瓦的铁路线，阻止德军逃脱。8月11日德军已经集结完毕，并补充了充足的弹药和燃料，曼斯坦因开始反攻，而此时苏军的坦克部队仍处于追击状态，各部队之间分散很广，而步兵和炮兵仍在后方，且经过多日激战，弹药和燃料都已严重不足，更重要的是苏军对德军
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