Соединения 69-й армии задержали противника и предприняли ряд контратак. Тогда ударная вражеская группировка повернула к станции Прохоровка, стремясь обойти 69-ю армию, но против нее был брошен 2-й танковый корпус под командованием генерала А. Ф. Попова. Утром 8 июля части корпуса двинулись навстречу противнику. Вскоре показались немецкие танки. На вооружении гитлеровцев имелись «тигры» и самоходные орудия «фердинанд». Силы были неравными.
Как и в Сталинграде, воины 99-й танковой бригады стояли насмерть. Огнем из засад они нанесли противнику ощутимый урон. Храбро сражалась 58-я мотострелковая бригада и другие части 2-го танкового корпуса. Врага удалось остановить.
Получив подкрепление, фашисты 11 июля возобновили наступление. Бригада была обойдена с двух сторон. Комбриг подполковник С. Малов получил ранение, но не покинул поле боя и продолжал отдавать приказы. Гитлеровцы усиливали натиск и взяли бригаду в кольцо. Получив по радио приказ прорываться, подполковник С. Малов повел танки в атаку. Бригада заняла новый рубеж, а ее комбриг погиб.
К 11 июля западнее станции Прохоровка сосредоточился 2-й немецкий танковый корпус СС с его, считавшимися лучшими в немецко-фашистской армии, дивизиями «Рейх», «Мертвая голова», «Адольф Гитлер». Случилось так, что утром 12 июля главные силы 5-й гвардейской танковой армии двинулись в атаку в то время, когда танковый корпус СС начал наступление на Прохоровку. Произошло крупнейшее во второй мировой войне встречное танковое сражение, в котором участвовало около 1200 советских и немецких танков и самоходных орудий. Бой не прекращался до позднего вечера. С танков летели башни, рвались гусеницы, от многотонных стальных машин оставались груды металлического лома. Тучи пыли и дыма стояли над полем боя. Обе стороны понесли большие потери.
Наши «тридцатьчетверки» были маневреннее неуклюжих «тигров» и успешно сражались. 5-я гвардейская армия потеснила врага, однако решительного успеха не добилась. Угроза ее левому флангу вынудила командующего армией генерала П. А. Ротмистрова направить находившийся до этого во втором эшелоне 5-й гвардейский механизированный корпус к селу Ржавец для отражения наступления неприятельского 3-го танкового корпуса. Первым столкнулся с противником головной отряд южноуральской 12-й гвардейской мехбригады. Командир — полковник Г. Я. Борисенко — приказал головному отряду вести бой и с основными силами двинулся к селу Авдеевка, откуда можно было обстрелять немецкие колонны с фланга. Заняв удобные позиции, южноуральцы внезапно открыли огонь по неприятельским машинам. Танковая рота лейтенанта Н. П. Новака вывела из строя 28 немецких танков и штурмовых орудий, а бронебойщики старшего лейтенанта К. Т. Поздеева — 11. Большой урон 19-й немецкой танковой дивизии нанесла южноуральская 11-я гвардейская мехбригада.
12 июля на Воронежском фронте шли упорные бои. Тяжелые сражения происходили между Липовым и Северским Донцами, куда гитлеровцы пытались окружить соединения 69-й армии. Храбро сражались воины 96-й танковой бригады имени Челябинского комсомола и частей 5-го гвардейского мехкорпуса. Командир роты старший лейтенант М. Ф. Тищенко в боях с 5 по 13 июля лично уничтожил два «тигра», два средних танка, восемь бронетранспортеров и более 150 солдат и офицеров противника. Герой погиб. Посмертно ему было присвоено звание Героя Советского Союза.
12 июля по приказу Ставки войска Западного и Брянского фронтов нанесли удар по орловскому плацдарму немцев с севера и северо-востока. В первый же день они прорвали на многих участках вражескую оборону и начали развивать наступление. 15 июля к ним присоединился Центральный фронт, наступавший с юга. В составе 70-й армии этого фронта успешно действовали 106-я и 162-я стрелковые дивизии. В 106-й отличился огневой взвод младшего лейтенанта Б. И. Мазина, прямой наводкой уничтоживший огневые точки противника и обеспечивший быстрое продвижение нашей пехоте.
Западный и Брянский фронта продолжали наступление. 9 июля был введен в бой 12-й танковый корпус с входящей в его состав южноуральской 97-й танковой бригадой. 20 июля корпус прорвался к реке Оке у станции Отрада, чем содействовал освобождению Мценска. Отсюда повернул на юг, к деревне Золотарево, на подступах к которой «тридцатьчетверка» старшего лейтенанта А. И. Столетова неожиданно встретилась с «тигром». Командир приказал механику-водителю В. Титову развернуть машину так, чтобы можно было вести огонь по борту «тигра». После двух выстрелов из пушки с близкого расстояния вражеский танк задымил и вспыхнул.
Напряженные бои завязались за железнодорожную станцию Становой Колодезь, на высотах вокруг которой гитлеровцы установили противотанковые орудия. Общими усилиями наших танковых и стрелковых частей станция была взята. Здесь воины узнали о том, что 12-й танковый корпус преобразован в 6-й гвардейский. 97-я танковая бригада стала называться 52-й гвардейской.
26 июля вступила в бой 4-я танковая армия, в которую вошел 30-й Уральский добровольческий танковый корпус, созданный на добровольные пожертвования уральцев. Уральские добровольцы получили задачу вместе с другими соединениями Брянского фронта разгромить болховскую группировку врага. Форсировав реку Орс, корпус вышел к реке Нугрь. Под угрозой окружения гитлеровцы оставили 28 июля Болхов. Танкисты продолжали продвигаться на юг.
3 августа перешли в наступление войска Воронежского фронта, которые двигались на Ахтырку. Одновременно в сражение были введены войска резервного Степного фронта, они шли на Белгород. Входивший в его состав 1-й мехкорпус с южноуральской 37-й механизированной бригадой обходил Белгород с запада, что помогло стрелковым соединениям овладеть городом. Развернутая из отличившейся в боях под Москвой и в Приильменье южноуральской 50-й стрелковой бригады 111-я стрелковая дивизия под командованием полковника М. А. Бушина в числе первых форсировала Северский Донец и 5 августа вошла в Белгород. Непосредственное участие в боях за город приняли еще два южноуральских соединения — 93-я гвардейская стрелковая дивизия и 96-я танковая бригада имени Челябинского комсомола, которой в это время командовал полковник А. М. Попов. В тот же день гитлеровцы оставили и Орел.
В ознаменование большой победы — освобождения Белгорода и Орла — столица нашей Родины Москва салютовала войскам Западного, Брянского, Центрального, Воронежского и Степного фронтов двенадцатью артиллерийскими залпами из 120 орудий. Это был первый за время Великой Отечественной войны победный салют.
Уральские добровольцы продолжали освобождать от гитлеровцев орловский плацдарм. 9 августа 244-я Челябинская танковая бригада заняла крупную железнодорожную станцию Шахово, а потом перекрыла шоссейную дорогу Орел — Карачев.
23 октября, когда 30-й Уральский добровольческий танковый корпус находился в резерве, пришло известие о его преобразовании в 10-й гвардейский. 244-я Челябинская танковая бригада стала 63-й гвардейской.
15 августа был освобожден Карачев. Первой прорвалась к городу и вошла в него с севера и северо-востока 369-я стрелковая дивизия под командованием полковника И. В. Хазова. Южноуральцы выбили гитлеровцев из многих кварталов. 369-й стрелковой дивизии было присвоено почетное наименование Карачевской. Войска Брянского фронта завершили ликвидацию орловского плацдарма неприятеля.
В это время войска Воронежского фронта быстро продвигались в юго-западном направлении. Стремясь остановить их, командующий группой армий «Юг» фельдмаршал Манштейн бросил в бой резервные части. На пути немецких танковых и моторизованных частей оказалась 166-я стрелковая дивизия. Южноуральцы спешно заняли оборону на широком фронте: других войск поблизости не было. Находившиеся в первом эшелоне 517-й и 735-й стрелковые полки отбили атаки мотопехоты и 60 танков. Лишь потеряв два десятка танков и сотни солдат и офицеров, враг смог овладеть селом Велико-Озерским. Подошло еще 70 фашистских танков и около полка мотопехоты. В бой вступили находившиеся во втором эшелоне наш 423-й стрелковый полк и противотанковый резерв.
И эта атака не принесла противнику успеха. Прибыло подкрепление нашим войскам, и враг был остановлен, а потом отброшен. 25 августа советские войска вступили в Ахтырку, в ее освобождении в числе других приняли участие 166-я стрелковая дивизия, которой командовал полковник А. И. Светляков, а также сформированная в Челябинской области 39-я пушечная артиллерийская бригада. Еще раньше стрелковые части и 2-й танковый корпус с входившей в его состав 99-й танковой и 58-й мотострелковой бригадами овладели городом Лебедин.