Генерал армии Рокоссовский, определив направление главного удара, принял меры по усилению обороны в полосе 13‑й армии. Он распорядился о передаче в ее состав 1‑й и 13‑й истребительно–противотанковых артиллерийских бригад, а также 21‑й отдельной минометной бригады. Вечером 5 июля Рокоссовский принял смелое решение о нанесении 6 июля контрудара с целью восстановления исходного положения. Враг был отброшен до двух километров западнее Ольховатки, а действия его ударных соединений на достигнутом рубеже скованы. Командование Центрального фронта выиграло необходимое время для перегруппировки и сосредоточения сил на угрожаемом направлении.
Ещё более яростное сражение развернулось на южном фасе Курской дуги в полосе обороны Воронежского фронта генерала армии Ватутина. Ровно в шесть утра, приведя ударные силы в мало–мальски сносное состояние, после авиационного удара и получасового артиллерийского налета с рубежа Стрелецкий — Томаровка — Зыбино — Трефиловка перешла в наступление группировка фельдмаршала фон Манштейна.
На южном фасе одновременно наносилось два мощных удара. Главный удар — в полосе обороны 6‑й гвардейской армии генерал–лейтенанта Чистякова силами 48‑го танкового корпуса генерала фон Кнобельсдорфа в направлении на Обоянь. Вспомогательный — силами 2‑го танкового корпуса СС генерала Хауссера — в полосе обороны 7‑й гвардейской армии генерал–лейтенанта Шумилова в направлении на Корочу. На острие их атак действовало свыше четырехсот пятидесяти танков. Первая, хаотичная атака противника была успешно отбита. Лишь введя в сражение группу тяжелых танков «тигр» и «пантера», враг сломил сопротивление 67‑й и 52‑й гвардейских стрелковых дивизий полковников Баксова и Некрасова, овладел Черкасским и Быковкой. В течение следующего дня противник пытался развить первоначальный успех в направлении Алексеевки и Яковлево, прорвал первую полосу обороны 6‑й гвардейской армии, с ходу атаковал вторую.
Командующий Воронежским фронтом генерал армии Ватутин приказал командующему 1‑й танковой армией генерал–лейтенанту Катукову, командирам 2‑го и 5‑го гвардейских танковых корпусов генералам Бурдейному и Кравченко нанести контрудар по основной группировке 4‑й танковой армии генерала Гота в общем направлении на Томаровку.
Во второй половине дня 6 июля командующему 5‑й гвардейской танковой армии генерал–лейтенанту Ротмистрову позвонил Верховный. Поздоровавшись, он спросил:
— Товарищ Ротмистров, вы получили директиву Ставки о переброске вашей армии на Воронежский фронт?
— Нет, товарищ Сталин, директиву я не получил, но ее содержание мне сегодня изложил командующий Степным военным округом генерал Конев.
— Каким образом, товарищ Ротмистров, вы намерены осуществить передислокацию армии в район Старого Оскола?
— Своим ходом, товарищ Сталин.
— А вот начальник Главного бронетанкового управления товарищ Федоренко предлагает перебросить ваши войска по железной дороге. Он утверждает, что при движении на такое большое расстояние, до трехсот километров, много боевых машин выйдет из строя. Им потребуется последующий ремонт?
— В сложившихся условиях, товарищ Сталин, так поступать нельзя. Авиация противника может разбомбить наши эшелоны или железнодорожные мосты, и мы долго не сможем потом собрать армию воедино. Кроме того, одна мотопехота, переброшенная автотранспортом в район сосредоточения, в случае нападения танков врага окажется в крайне сложном положении.
— Вы хотите совершать марш только в ночное время?
— Нет, товарищ Сталин. Продолжительность ночи в июле всего семь часов, и если машины будут двигаться только ночью, то на светлое время танковые колонны придется заводить в леса, а вечером снова выводить на маршруты. Лесов, кстати, у нас на пути очень мало.
— Что же вы предлагаете, товарищ Ротмистров?
— Прошу вашего разрешения, товарищ Сталин, на передислокацию армии днем и ночью…
Два последующих дня, 7 и 8 июля, на обоих флангах Курской дуги продолжались ожесточенные бои.
В конце дня 7 июля генерал Модель вынужден был ввести в сражение свой последний резерв — две танковые дивизии. Прорвав нашу оборону, они достигли окраины Понырей. 8 июля до трехсот немецких танков при поддержке пехоты атаковали позиции 3‑й истребительной бригады полковника Рукосуева на Ольховатском направлении, но преодолеть нашу оборону не смогли. Упорные бои за каждую траншею, каждый метр земли продолжались в полосе обороны Центрального фронта и 9 июля, но больших перемен в диспозиции войск не произошло — враг практически уже исчерпал свои наступательные возможности.