透露德国将在几个小时之后发动进攻。苏联人不得不相信了他们的供词，这也让他们捡了个大便宜。为了打乱德军进攻步骤，朱可夫元帅下令向德军阵地实施炮击。又一场著名的战役拉开了序幕——世界上最大的坦克战，库尔斯克会战。
苏军的炮击完全出乎德军的意料，“堡垒行动”不得已比原计划推迟了3个小时。不过南方集团军仍然按部就班地发起了进攻，苏联空军也完全被德国空军压制。苏联人在德国人猛烈的攻势下，取消了反攻计划，专为防守态势。双方陷入了胶着。到了7月12日这天，德国人攻到了普罗霍洛夫卡城下，双方在这里爆发了一场异常激烈的坦克战。一天之后，两军各自退出了战场。加上前几日的血战，双方皆损失惨重。仅以警卫旗队师为例，他们在几天内的战役中，损失了30%的战斗人员。值得一提的是，警卫旗队师的师长在6月份已由提奥多尔·维施接替。
在接下来的战役中，虽然表面上苏军仍然没有占到什么便宜。但是源源不断的援兵使他们的力量越来越充足。同时，由于地大物博，资源充足，搬迁到远东的军火工业已经超过了战前水平，英美等西方的援助也开始大量抵达。相较之下，德国已经捉襟见肘。他们没有更多的后备资源支撑这场持久战役。