В середине дня 19 июля, когда левофланговые соединения 3‑й армии генерал–лейтенанта Горбатова прорвали первую полосу обороны 35‑го армейского корпуса противника и устремились в направлении Орла, в наступление перешла 3‑я гвардейская танковая армия генерал–лейтенанта Рыбалко. Представитель Ставки на Брянском фронте маршал артиллерии Воронов доложил в Москву, что ввод 3‑й гвардейской танковой армии в прорыв осуществлен своевременно и достаточно организованно. К исходу дня, углубившись в тылы обороны противника до двадцати километров, передовые соединения армии создали выгодные условия для удара в тыл его Мценской группировке.
В ночь на 20 июля командующий Брянским фронтом генерал–полковник Попов получил срочную директиву Ставки овладеть городом Орёл.
Прикрывая отход войск из Мценска, командующий группой армий «Центр» фельдмаршал фон Клюге бросил 20 июля против основных сил Брянского фронта всю свою наличную авиацию, чтобы задержать их наступление. Однако операция «Кутузов» продолжала развиваться. К концу дня передовые 6‑й и 7‑й гвардейские танковые корпуса из состава 3‑й гвардейской танковой армии близ Каменево перерезали шоссе Орел — Мценск, вышли на Оку.
Выполняя директиву Ставки, командующий 3‑й танковой армией генерал- лейтенант Рыбалко 21 июля повернул к югу, на Становой Колодезь, свой второй эшелон — 12‑й танковый корпус и 91‑ю танковую бригаду. В это же время 6‑й и 7‑й гвардейские танковые корпуса перестроились вслед за ними. Продолжая движение на Кромы, 3‑я гвардейская танковая армия ворвалась в полосу наступления Центрального фронта и 27 июля была переподчинена генералу армии Рокоссовскому.
К концу дня 23 июля и на южном фасе Курской дуги войска Воронежского и Степного фронтов отбросили группировку 4‑й танковой армии и оперативной группы «Кемпф» на исходные, до 5 июля, позиции. Встал непростой вопрос: какие действия предпринять дальше? Над ним ломали головы командующие фронтами генералы Ватутин и Конев. Не меньше забот доставил он и представителям Ставки на Юго—Западном направлении маршалам Жукову и Василевскому. В Москве он волновал Верховного Главнокомандующего и Генштаб.
Сталин с начала третьей декады июля требовал продолжения наступления смежных фронтов изо всех сил, чтобы не позволить противнику закрепиться на промежуточных позициях и на его плечах ворваться в пределы Украины. Но когда войска полноценно впряглись в подготовку крупной наступательной операции под кодовым наименованием «Полководец Румянцев», предусматривающей разгром Белгородско—Харьковской группировки врага, генерал армии Ватутин предложил иное решение поставленной Ставкой задачи — осуществить окружение войск фельдмаршала фон Манштейна на Белгородско—Харьковском выступе. В этом случае к операции неизбежно должны были быть привлечены и войска Юго—Западного фронта генерала армии Малиновского. Эта идея заинтересовала Верховного Главнокомандующего, и он поручил генерал–полковнику Антонову подготовить по ней соображения Генштаба с необходимым раскладом боевых сил.
Генштаб, однако, высказался против повторения Сталинградского «котла» в районе Харькова. Доводов «против» набралось предостаточно. Прежде всего, следовало считаться с возможностями противостоящей группировки противника, которая насчитывала в своем составе восемнадцать дивизий, в том числе четыре танковые. Основные силы 4‑й танковой армии и оперативной группы «Кемпф» командующий группой армий «Юг» располагал севернее Харькова, и в любое подходящее время у него имелась потенциальная возможность использовать крупнейший город Украины в качестве своеобразной крепости. К тому же войска Юго—Западного фронта были еще «повязаны» Изюм—Барвенковской операцией.
По всей линии соприкосновения противник имел прочную двухполосную оборонительную систему, прорыв которой на флангах, у Краснополья и Змиева, представлял многотрудную задачу. Кроме того, последующая ликвидация окруженной группировки, несомненно, приковала бы к себе значительное количество наших войск на длительное время и позволила бы верховному командованию вермахта создать новый сильный рубеж обороны вдоль правого берега Днепра.
В конце концов, в Ставке возобладала наиболее реалистическая концепция предстоящей операции. Было решено первым делом изолировать противостоящую группировку противника от притока свежих резервов с Запада. С этой целью следовало наиболее эффективно использовать 1‑ю и 5‑ю гвардейскую танковые армии, чтобы в первые же дни взломать и дезорганизовать неприятельскую оборону, расчленить ее глубокими ударами и затем разрозненные войска быстрее уничтожить по частям.