1942年春，苏、德双方统帅部都在积极策划下一步的作战。希特勒仍然把注意力盯在高加索的石油上，因为专家们对德国石油储备严重缺乏的判断，使他倍感焦虑，他对手下将领说：“如果我不能得到迈克普和格罗兹尼的石油，就应结束这场战争。”事实上，德国要是夺得高加索的石油，不仅可解决自己的需要，同时也将使苏联的战争机器瘫痪，所以斯大林也对部下说过，为了把战争继续下去，我必须保持高加索油田。最后，希特勒决定1942年夏季的作战目标为占领高加索油田，同时在列宁格勒和克里米亚两个方向上展开攻势。
1943年3月底，苏军最高统帅部会议上，斯大林判断德军进攻方向仍是莫斯科，决定把战略预备队配制在布良斯克方向上。同时在西南方面军司令员铁木辛哥的要求下，在乌克兰方面实施进攻。5月12日，苏军四个集团军从沃尔昌斯克和巴尔文克沃突出部向哈尔科夫地区德军进攻，并很快突破了德军阵地，向纵深顺利发展。铁木辛哥并没有察觉德军已在这一地区集结重兵，准备向高加索进军。5月17日，形势突变，德军克莱斯特第1装甲军团从斯拉维扬地区出动，保罗斯第6军团在哈尔科夫以南渡过北顿涅茨河，从南、北两个方向，向铁木辛哥部队的突出部根部切入。5月19日，苏军下令撤退，但时机已经错过，退路已被德军封闭。到5月29日会战结束时，苏军除2万多人突围外，参加进攻的第5、第6、第7、第9集团军全军覆没，被俘达20万人，方面军副司令员科斯坚科和另两位集团军司令员战死。苏军损失火炮2026门、坦克1246辆。由于苏军判断不准，贸然进攻，导致西南方面军主力被歼，让德军轻易地打开南翼大门，重获战场主动权。
为消除进军高加索时南侧翼的威胁，1942年5月8日，希特勒命令曼斯坦因的第11军团发起克里米亚战役。曼斯坦因于5月15日攻克刻赤要塞，俘虏苏军17万人，控制了亚速海的出口。7月4日，德军以其高超的野外攻坚战术，克服地形险峻，攻下克里米亚半岛上的最后一个要塞——塞瓦斯托波尔，苏军约10万人投降。不久，曼斯坦因的11军团大部调往列宁格勒地区。
按照希特勒1942年4月5日发布的第41号指令，进军高加索分四个阶段来进行。第一阶段：德军第2军团和第4装甲军团向顿河上的沃罗涅日突破。第二阶段：第6军团从哈尔科夫以西出击，与第4装甲军团合作，歼灭顿河以西的苏军，第4装甲军团此时应沿顿河向南旋转，包围该地区的苏军。第三阶段：第4装甲军团和第6军团组成“B集团军群”，从东南方向直趋顿河下游，第1装甲军团和第17军团组成“A集团军群”，向东北推进，越过顿涅茨河下游，两个集团军群将在斯大林格勒附近包围主力，打一场类似基辅会战型的歼灭战。第四阶段：在斯大林格勒至沃罗涅日的顿河沿岸，布置一道警戒线后，主力南下攻占高加索。
1942年6月28日，挟哈尔科夫胜利之威，霍斯第4装甲军团、魏克斯第2军团，从库尔斯克地区向沃罗涅日发起进攻，7月6日占领该城大部后，转向东南，沿顿河大河湾扫荡溃败的苏军。6月30日，保罗斯第6军团从比尔果罗德和弗尔加斯克之间迅速跃出，向东进攻。克莱斯特第1装甲军团从依兹门和库普洋斯克之间出动，强渡北顿涅茨河，到达本特科夫之后折向南方，锋芒直指进入高加索的咽喉罗斯托夫。
苏军驻守沃罗涅日的布良斯克方面军司令戈利科夫指挥不当，没有及时用强大的第5坦克集团军冲击霍斯后方，霍斯已夺得战场主动权。这时，苏军作战已变得灵活，不再一味死守，而是作有计划的撤退，在顿河对岸重组防线。
7月10日，德军按原定计划将“南方集团军群”分成A、B两个集团军群：李斯特为“A集团军群”司令，目标为高加索的格罗兹尼、巴库油田，波克为“B集团军群”司令。7月13日，波克因行动迟缓被希特勒免职，魏克斯接过其指挥权。苏军此时也为指挥方便，将布良斯克方面军一分为二，建立沃罗涅日方面军，瓦杜丁任司令，罗柯索夫斯基任新成立的布良斯克方面军司令。原布良斯克方面军司令戈利科夫因指挥失当被撤职。
7月17日，希特勒命令霍斯第4装甲军团掉头南下，协助克莱斯特第1装甲军团强渡顿河，丧失了与保罗斯第6军团一起兵不血刃拿下斯大林格勒的良机。第6军团现在孤掌难鸣，而克莱斯特本不用别人帮忙，霍斯的前来反占用了其行军道路，造成极大混乱。7月30日，希特勒思路又变，认为夺取高加索油田取决于斯大林格勒的占领，遂又令霍斯第4装甲军团调头北上，重新转入对斯大林格勒的进攻。就在霍斯军团来回瞎折腾之际，苏军在斯大林格勒方向的战线迅速得到加强。8月9日，霍斯被阻于斯大林格勒东南方向，被迫取守势。而这时，北面的第6军团又发动了强大攻势，8月19日，肃清斯大林格勒外围，进逼该城市区。8月23日，德军从城市北面抵达伏尔加河畔，割断苏军62集团军同主力的联系，9月10日，崔可夫将军接任苏军62集团军司令员，负责死守该城。
20世纪初叶，斯大林格勒被称做沙皇城，是一个人口不过5万的小城，但作为石油、粮食、木材、羊毛、盐、鱼的交易中心已有相当重要的地位。在更早的时候，这座位于卡莫克大草原与顿河交界的古城，也是对抗亚洲游牧部落骑士的欧洲防线的始点。1918年斯大林曾在此抵抗白匪高尔察克哥萨克骑兵的进攻，并获得胜利。当时叫察里津，为表纪念，更名为斯大林格勒，但今天，它的威胁却来自西面的日耳曼人。它扼伏尔加河之要津，这条古老的运河现在已成为战时南北运输的大动脉，高加索的汽油就靠它通过航运，源源供给各个战场的苏军。因此，斯大林格勒被形象地喻为“伏尔加河的钥匙”。
到1942年9月15日为止，德军在斯大林格勒前线的态势是：从沃罗涅日到斯大林格勒，沿顿河河岸一字排开的是德军的第2军团、匈牙利第2军团、意大利第8军团、罗马尼亚第3军团、德军第6军团，在该城南面又紧挨着罗马尼亚第4军团。哈尔德和保罗斯都担心附庸国军队防守的左翼顿河防线上潜伏着危机，但希特勒不以为然，反认为哈尔德意志消沉，于9月24日将他免职，让资历低下的蔡茨勒出任参谋总长。苏军方面，从沃罗涅日到斯大林格勒沿顿河一线，展开的是沃罗涅日方面军、西南方面军、顿河方面军、斯大林格勒方面军。从7月起，苏军已在中亚地区秘密组建战略预备队。9月初，斯大林委托朱可夫和华西列夫斯基两人筹划在斯大林格勒大反攻的计划。当斯大林格勒城正酣战未休之际，这些已完成训练和装备良好的庞大战略预备军团，正源源开往顿河、伏尔加河前线，这一切都为德国情报部门所获知，但希特勒却根本不予相信。
9月15日到11月19日，德军为夺取斯大林格勒，夜以继日地猛攻，苏军第62集团军和第64集团军为固守伏尔加河左岸几小块阵地，拼死以战。每一条街、每一堵墙、每一幢房屋、每一层楼面，都反反复复地来回冲杀了无数个回合，仍然不见分晓。起初德军以步兵集团冲锋，不见效果，继而以大炮、飞机轰炸，将城市炸成废墟，这样反倒对防守的一方有利，凭借废墟，苏军进行了有效的抵抗。
当崔可夫第62集团军使德军在坚城之下进退两难时，苏军庞大的预备队已秘密进入反攻阵地。11月19日，在斯大林格勒北面，瓦杜丁西南方面军第5坦克集团军、第21集团军在顿河登陆场谢拉菲莫维和克列茨卡亚，向德军第6军团薄弱左翼上的罗马尼亚第3军团发起进攻，11月20日，南面叶廖缅科的斯大林格勒方面军第51、57、64集团军，在查查湖和巴尔曼查克湖之间向罗马尼亚第4军团发动强大的攻势。两路大军向德军第6军团深远后方卡拉奇疾进，于11月23日下午在卡拉奇会师，保罗斯军团的22万人陷入重围。希特勒立即从列宁格勒调回曼斯坦因，以他的11军团司令部为班底，组成“顿河集团军群”司令部，统一指挥斯大林格勒地区的几个军团。面对合围，蔡茨勒竭力主张保罗斯率部立即向西南突围，希特勒几乎已被说服，但被冷落多时的戈林，想在关键时露一手，他向希特勒保证，他的空军每天可以给包围圈运送500吨作战物资（后来事实证明，平均每天只能空投104.7吨物资，其中只有一天达到300吨）。希特勒素来不愿撤退，遂决定坚守斯大林格勒。第6军团丧失最佳突围机会。
为援救保罗斯军团，曼斯坦因成立两个突击群，顿河西岸的“霍利特集群”，顿河东岸的“霍斯集群”，从西和西南两个方向朝斯大林格勒推进。苏军在齐尔河地区从北面不断施加压力，将“霍利特集群”死死牵制得不能动弹，曼斯坦因决定霍斯单独负起救援任务。12月12日，在曼斯坦因严令下，霍斯的第4装甲军团，开始向斯大林格勒推进。这个代号为“冬季风暴”、被曼斯坦因称为“死亡竞赛”的作战，从科捷利科沃为起点，向东北方向进攻，企图在救援部队和斯大林格勒被围部队之间切开一条“走廊”。参加救援的主力是从高加索第1装甲军团抽回的第57装甲军，所属第23装甲师在右，第17装甲师在左，刚从法国赶到的精锐第6装甲师作预备队，向斯大林格勒攻击前进。开头几天进展顺利，希特勒最高统帅部沉浸在一片乐观气氛中。但在阿克赛河北岸遭苏军顽强阻击，以后近一个星期中，阿克赛河畔鲜为人知的激战，事实上决定了第三帝国命运。
为策应“冬季风暴”作战，曼斯坦因要求保罗斯组织兵力向西南进攻，突破苏军封围，策应霍斯共同切开一条“走廊”。这个策应行动代号为“雷鸣”，但保罗斯电告曼斯坦因：他的汽油储存量仅供坦克行驶20公里，只有霍斯到达距包围圈32公里时，才能发动“雷鸣”作战。12月19日，霍斯的57装甲军冲过阿克赛河，第6装甲师距包围圈仅48公里，这也是救援部队能到达的最大极限。曼斯坦因预感这是第6军团突围的最后机会了，遂鼓起极大的勇气，毅然违抗希特勒的命令，向保罗斯发出立即向西南突围、分批撤出斯大林格勒的命令。曼斯坦因已单独负起了抗命的责任，但优柔寡断的保罗斯还是决定服从希特勒。为阻止德军解围斯大林格勒，苏军统帅部巧妙地向德军“A集团军群”和“顿河集团军群”后方发动进攻。瓦杜丁指挥的沃罗涅日方面军和西南方面军第1、3、6三个集团军，向负责掩护整个南翼德军的意大利第8军团发起强大攻势，苏军占领德军大型补给基地坎帖米罗夫卡，锋芒直接威胁罗斯托夫这一咽喉要道，迫使曼斯坦因从霍斯救援军中抽回精锐的第6装甲师，应付后方的紧急危机。这样，向斯大林格勒解围的进攻部队只剩下两个装甲师，据德方战后透露，两个装甲师在12月7日一共只剩下35辆坦克。12月24日，由于第6装甲师已调走，德军在阿克赛河的进攻已成强弩之末，苏军马利诺夫斯基的近卫坦克第2军团及时赶到，对德军发起全面反攻。德军第57装甲军在12月26日全部拼光，担任掩护的残部向原来的出发点科捷利科沃溃退，保罗斯的第6军团的命运就此注定。
从11月23日被围后近两个月的苦战中，第6军团的防区日益缩小，弹药食物奇缺，伤员日增，而俄罗斯的冬天已降临。12月30日，苏军最高统帅部把叶廖缅科指挥的斯大林格勒方面军并入罗柯索夫斯基指挥的顿河方面军，围歼德军第6军团的任务由罗柯索夫斯基统一负责。1943年1月8日，罗柯索夫斯基派出3名红军军使，带给保罗斯一份招降书，要求保罗斯24小时内给予答复。保罗斯立即将全文电告希特勒，要求在紧急关头给予便宜行事的权力，但被希特勒驳回。48小时以后，由罗柯索夫斯基指挥的212万顿河方面军，在6900门火炮、250辆坦克、近300架作战飞机的掩护下，向被围的德军发起总攻。经6天惨烈之战斗，德军阵地缩小了一半，被压缩在24公里长、15公里宽的一块地方。1月24日，苏军再次向保罗斯招降，被后者拒绝。1月30日，希特勒晋升保罗斯为元帅，其手下117名军官都晋升一级。第二天，1月31日下午7时45分，保罗斯和他的参谋长希米德将军在“万有”百货公司地下指挥部被俘。德军在斯大林格勒的最后抵抗，直到2月2日才最后停止。
德军第6军团是德国战略主力中最精锐的集团，希特勒曾对前任指挥官赖希瑙声称，他可以用第6军团来打开天堂的大门，但他拿到了“伏尔加河的钥匙”后，却为他的第三帝国打开了地狱之门。在这场狂赌中，第6军团22万人被歼。保罗斯以下24名将官、9.1万名士兵被俘虏，损失共14个步兵师、3个摩托化师、3个装甲师、1个罗马尼亚步兵师、1个罗马尼亚骑兵师，坦克100辆、火炮1800门、各种车辆10000辆。根据德国陆军总部的统计，德军在装甲车辆和一般车辆方面的损失，相当于6个月的生产量，在火炮方面约相当于3～4个月的生产量，在轻兵器和迫击炮方面相当于2个月的生产量，还赔进500架运输机。第6军团的覆没，如果还有点什么价值的话，那就是为高加索方面的40万德军的安全撤出争取了一点时间。
从1942年7月下旬，李斯特指挥“A集团军群”中第17军团和第1装甲军团渡过顿河，南下进入高加索，呈扇形展开。起初一路顺利，8月10日，克莱斯特第1装甲军团占领了迈柯普等几个油田，但进入高加索山地后，装甲部队受地形限制，进展缓慢。9月9日，希特勒将李斯特免职，自任“A集团军群”司令，直到11月下旬，才将指挥权交给克莱斯特，但德军占领格罗兹尼大油田的目标始终未能达到。12月中旬，苏军突破意大利第8军团防线后，进逼高加索德军后方“瓶颈”罗斯托夫。参谋总长蔡茨勒警告希特勒，如果不及时撤退，“A集团军群”会遇到第二个斯大林格勒，希特勒勉强同意作局部撤退。1943年1月14日，苏军采取了更为大胆的行动，戈利科夫的沃罗涅日方面军和瓦杜丁的西南方面军，向西击溃德军第2军团和匈牙利第2军团，占领库尔斯克和哈尔科夫，然后苏军西南方面军折向西南，压向黑海沿岸彼烈科仆地峡，企图封锁克里米亚半岛出口，意欲将克莱斯特“A集团军群”和曼斯坦因“顿河集团军群”一网打尽。
曼斯坦因使出浑身解数，命令原来救援斯大林格勒的“霍利特集群”和“霍斯集群”一边撤退，一边同马肯森的第1装甲军团作交替掩护，撤向罗斯托夫。苏军叶廖缅科的南方方面军（原斯大林格勒方面军）因补给线过长而攻势锐减，最终没能切断高加索德军的退路。在度过几次危机后，第1装甲军团通过罗斯托夫抵达米乌斯河，第17军团退守塔曼半岛，德军于2月初终于完好无损地撤出高加索。这时苏军统帅部错误判断，德军已溃不成军，要退守第聂伯河西岸，便命令部队不顾一切地追击。苏军瓦杜丁的先头部队虽然已深入到德军后方的第聂伯河之线，但其补给线因过长而瘫痪，部队进退失据。德军因战线缩短已腾出机动预备队，2月19日开始，曼斯坦因果断地依次投入豪塞尔第2党卫装甲军、霍斯第4装甲军团、马肯森第1装甲军团，向北进攻，在歼灭了孤军深入的苏军第6集团军、波波夫坦克集群的先头部队后，于3月14日，重新占领哈尔科夫，沃罗涅日方面军和西南方面军败退到顿涅茨河以东65公里处，苏军罗柯索夫斯基的中央方面军（原顿河方面军）后方受到威胁。在朱可夫请求下，斯大林急调战略预备队中的第1坦克集团军、第21集团军、第64集团军赶来增援，才稳住了局势。这样，德军度过了因第6军团全军覆没所带来的严重危机，将一场危机四伏的大撤退发展成一场出色的反包围战，重新夺回了南翼战场主动权。
1943年4月，德军整个南翼战线已收回并拉直，但苏军在库尔斯克地区德军战线上，形成一个巨大突出部，在北、西、南三面与德军保持接触。库尔斯克突出部正面宽160公里，北面深240公里，南面深80公里。罗柯索夫斯基的中央方面军固守北面，瓦杜丁的沃罗涅日方面军驻守南面。苏军在必要时，可以从这一地区出发，向北、向南迂回攻击德军后方交通线。而德军若夺取该突出部，可一举歼灭苏军两个方面军主力，还可再次缩短战线，腾出更多的机动兵力。因此库尔斯克突出部成了双方敏感区域。
在4月，希特勒就和诸位将领开始讨论向库尔斯克发动进攻的问题。曼斯坦因认为，在4月发动进攻较有把握，但不能拖延，因为库尔斯克地区的苏军尚来不及休整，防御工事也不完善。克鲁格、莫德尔、蔡茨勒则表示赞成。4月15日，希特勒发布元首大本营命令，宣布了代号为“堡垒”的进攻库尔斯克的作战计划。为了能让新型的“豹型”坦克投入使用，希特勒一再延迟进攻。在5月初的两次讨论会上，曼斯坦因、莫德尔认为进攻的最佳时机已过，因为空中侦察的照片表明，苏军在库尔斯克已修筑了坚固的防御工事，但凯特尔和参谋总长蔡茨勒力主进攻。希特勒一时犹豫不决，拖到了6月。再次担任装甲兵总监的古德里安极力反对“堡垒”作战，他提醒希特勒对新式的“豹型”、“虎型”坦克不要期望太高，它们和其他新武器一样，在战场初次使用中会碰到意想不到的麻烦，而且刚刚组建好的坦克战略预备队势必全部都用上，一旦失败，在很长时间里难以恢复。然而希特勒终于被蔡茨勒和凯特尔说服，下令在7月5日发动这次东线决战。
就在德军高层争论不休的同时，苏军统帅部也在讨论库尔斯克地区的作战方案。3月下旬，朱可夫同沃罗涅日方面军司令员瓦杜丁、中央方面军罗司令员柯索夫斯基、参谋总长华西列夫斯基研判了整个东线形势后，于4月8日起草了一份报告给斯大林，朱可夫预测德军在夏季会从南北两翼夹击库尔斯克突出部的苏军。他认为，苏军为了先敌行动而于最近转入进攻是不妥当的，最好在防御中消耗掉德军坦克后，再投入新锐预备队转入全面反攻。4月12日，沃罗涅日方面军司令员瓦杜丁、政委赫鲁晓夫也向参谋本部报告当前情况，并要求在库尔斯克突出部的侧后地区配置战略预备队。在高级将领中，瓦杜丁主张先发制人，但朱可夫和华西列夫斯基则力主后发制人，斯大林赞同他俩的意见。1943年5月底，英国军事团来访，团长马特耳中将告诫苏联同行：当德军装甲部队未消耗之前，就发动进攻必然会失败；英军在阿拉曼胜利的原因是，设法让德军的坦克部队在英军的防线上撞毁，或至少使其刀锋被磨钝，然后英军转守为攻；当敌方坦克突入后，坚守两侧“腰部”是很重要的，要使用一切可使用的预备队，来增强缺口两侧的防御，而不要面对冲破堤防的洪流斗水作坝。马特耳的经验多少影响了苏军统帅部决定后发制人的决策。
6月初德苏间出现了一段外交插曲。早在1943年春，德苏双方都感到前途渺茫，胜负难定，想就此罢兵言和，于是在6月间，双方苏联外长莫洛托夫和德国外长里宾特洛甫在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日在西西里登陆，为防止意大利崩溃，必须从苏德战场抽调兵力，在那里成立一个新军团。曼斯坦因认为现在停止作战等于放弃胜利，至少要把苏军的战略预备队消耗掉。希特勒作了让步，除南面德军继续消耗苏军外，其他部队撤出战斗，但几天后便将曼斯坦因手里的几个装甲师调走了。
希特勒的“堡垒”作战就这样虎头蛇尾结束了，但苏军反击开始了。7月12日，苏军布良斯克方面军和西方方面军向克鲁格“中央集团军群”背后的奥廖尔发动进攻，克鲁格急调部分进攻部队回援，苏军中央方面军毫不迟疑地于7月15日向克鲁格实施正面进攻。与此同时，沃罗涅日方面军和草原方面军也向南面的曼斯坦因“南方集团军群”发起反击，德军南北两路节节败退。8月5日，苏军收复别尔哥罗德和奥廖尔，库尔斯克会战最终以8月22日苏军收复哈尔科夫而告终。德国的战略预备队在会战中被消耗殆尽，德军在苏德战场上完全失去了战略主动权，从此一败而不可收拾。