德军占领的基罗夫格勒秘密会晤。但希特勒以胜利者自居，要求以第聂伯河为两国新的边界，苏联则要求仍以战前布格河为界，双方要价距离太大，无法成交。接着西方国家已有风闻，斯大林遂下令中止谈判，继续兵戎相见。

    双方都已下定决心，在库尔斯克进行一场决定性的会战。德苏双方的最高统帅部都开始了紧张的调兵遣将，各种作战物资川流不息向库尔斯克地区集中，更重要的是，双方都孤注一掷，将全部战略预备队，投入到库尔斯克地区。德苏双方都意识到这场会战对双方都意义重大：苏军败了，形势将恢复到1941年冬季困守莫斯科的窘境；德军战败的话，将丧失整个苏德战场的主动权，再也无力组织起现有规模的战略预备队。所以希特勒硬邦邦地丢给诸将一句话：“不能失败。”

    库尔斯克地区德苏双方的兵力部署如下：

    苏军中央方面军和沃罗涅日方面军（草原方面军不算在内）共投入133.6万人的兵力、3444辆坦克、19100门火炮、2900架作战飞机。罗柯索夫斯基中央方面军防守北面，瓦杜丁沃罗涅日方面军防守南面，最高统帅部战略预备队科涅夫的草原方面军配置在库尔斯克突出部的正东。在库尔斯克防御区内，前后共布置了五道防线在所有坦克威胁的方向上，防御都是由防坦克支撑点和防坦克地域组成。除炮兵和坦克外，广泛地采取布雷、挖掘坦克防壕、防坦克壁崖以及设置工程障碍器材等措施，组织了快速障碍设置队和防坦克预备队。苏军的计划是先以坚强的防御消耗德军装甲精锐，然后反攻。

    德军参加作战的有50个师，共90万人、2000架飞机、2700辆坦克和强击火炮，动用了全部的坦克战略预备队。莫德尔第9军团在北面担任主攻，共有21个师，其中6个装甲师、1个装甲护卫师，共900多辆坦克。14个步兵师有8个参加这次行动，第6航空队730架飞机给予空中支援。曼斯坦因“南方集团军群”在南面担任主攻，共计22个师，其中6个装甲师、5个装甲护卫师，11个步兵师中有7个参加进攻，900多辆坦克（其中94辆虎式坦克、200辆豹式坦克）。德军意图是从库尔斯克突出部南、北两个“根部”切入，达成会师后，消灭包围圈里苏军两个方面军。

    从交战前双方力量对比看，苏军占明显优势。苏军对德军的优势是：兵力多40％，坦克多20％，火炮迫击炮多90％，作战飞机多45％。

    7月5日晨，德军开始进攻。第一天，北面的莫德尔第9军团在32公里宽的正面突破苏军防线，向前推进了9.6公里，这也就是北面德军在整个会战期间的全部战果，以后便再也没什么进展了。南面的曼斯坦因进展较为顺利，但所付代价较大。7月7日，曼斯坦因似乎已夺得主动权，瓦杜丁的沃罗涅日方面军阵地已开始动摇。7月9日，霍斯第4装甲军团已突破南面苏军三道防线，并向第四道防线冲击，第48装甲军距苏军防御中枢奥博扬仅25公里。苏军紧急调动战略预备队草原方面军的两个主力集团军，增援沃罗涅日方面军。7月12日，草原方面军主力罗特米斯特罗夫的第5近卫坦克集团军强行军300多公里，赶到朴罗霍罗夫卡地区，与正在向东突击、寻求机动的德军豪塞尔第2党卫装甲军遭遇。苏军850辆（门）坦克、自动火炮，同德军500多辆（门）坦克、自行火炮展开有史以来规模最大的一次坦克会战，库尔斯克会战这时达到高潮。苏军已将坦克战略预备队全部投入，而德军还有几个师的坦克战略预备队尚未投入，曼斯坦因打算让对手消耗到相当程度后，于决定性时刻放出最后几个坦克师。

    7月13日，正当曼斯坦因认为胜利在望时，希特勒把他和克鲁格召到东普鲁士，命令立即停止“堡垒”作战，原因是英美军队已于7月10日