На рассвете 7 июля части мд «ВГ» и 11-й тд противника одновременно атаковали боевые порядки 1-й и 3-й мех-бригад 3-го мк вдоль обояньского шоссе, стремясь прорвать оборону 1-й танковой армии и охватить левый фланг мехкорпуса. Одновременно противник планировал выйти во фланг 31-му тк, противостоящему частям тд «ЛАГ». Атака танков поддерживалась авиацией, которая группами по 60–80 самолетов через каждые 5—10 минут бомбила расположение наших войск. В результате неоднократных атак бригады не смогли удержать занимаемых позиций и начали отход в северо-западном направлении. Их отход прикрывала 49-я тбр, которая вела бой с преследующими танками противника методом подвижных засад. К исходу дня эта бригада также отошла в Сырцево. Подошедшая в этот район 112-я тбр 6-го тк завязала встречный бой с танками противника, в результате которого подбила 6 танков «тигр» и 15 танков других марок, потеряв при этом 15 танков Т-34.
В связи с неустойчивым положением на левом фланге 3-го мк распоряжением командующего 1-й ТА в район Верхопенье выводится 200-я тбр 6-го тк, а 180-я тбр из резерва фронта подтягивается ближе к фронту в ур. Становое. В районе Сырцево, Верхопенье сосредоточивались части отошедшей 67-й гв. сд. Танки и пехота заняли оборону, имея задачу не допустить распространения противника в северном и северо-западном направлениях. Для усиления частей, занявших оборону в районе Верхопенье, им были приданы 11-й гв. ап и 12-й иптап, которые заняли огневые позиции для стрельбы прямой наводкой.
Заметим, что командующий и штаб фронта не определили порядок совместных действий соединений танковой армии в полосе обороны 6-й армии. Возможно, командующие армиями получили на этот счет устные указания Ватутина. Но, судя по не всегда согласованным действиям танковых и стрелковых соединений, в результате чего они неоднократно попадали в тяжелое положение, тесного взаимодействия между ними наладить сразу не удалось.
Наиболее ожесточенные бои в течение дня продолжались на направлении действий тд «ЛАГ». Она нанесла удар из района Покровка на Малые Маячки, Грезное, стремясь охватить левый фланг танковой армии. Выдвигавшиеся на это направление соединения 31-го тк опоздали с выходом в назначенные районы, так как мосты через р. Солотинка в Береговом и Кочетовке были взорваны саперами по приказу командования 6-й гв. армии. На устройство переправ из подручных материалов и разведку бродов через болотистую речушку Салтыковку ушло много времени. Бригадам корпуса пришлось развертываться и вступать в бой с ходу. Соединения 31-го тк оказали упорное сопротивление наступающему противнику. Однако вечером по приказу командования его части были вынуждены оставить Большие Маячки. Затем противник силами до 40 танков и батальона пехоты потеснил 237-ю тбр на западную окраину Грезное, где ей удалось закрепиться.
В результате ожесточенных боев левый фланг 1-й ТА оказался отброшенным на северо-запад, а фронт ее обороны растянулся на 45 км. Для усиления угрожаемого направления распоряжением командующего фронтом из состава 38-й и 40-й армий Катукову были переданы 309-я сд, три истребительно-противотанковых бригады, гаубичный, минометный и танковый полки. Сюда же были перегруппированы части 9-й зенитной дивизии из 40-й армии, что позволило усилить прикрытие войск от ударов с воздуха. М.Е. Катуков производит перегруппировку, усилив 31-й тк 192-й тбр и 1244-й иптап из состава 40-й армии. В результате, несмотря на мощный нажим, эсэсовцы в этот день так и не смогли продвинуться дальше на северо-запад.
Были отбиты и попытки противника выйти к р. Псёл и с ходу форсировать ее. С утра 8 июля на левый берег р. Псёл в районе с. Красный Октябрь вышла без одного стрелкового полка 52-я гв. сд. После боев на главной полосе обороны с превосходящими силами противника и последующего отхода командный состав дивизии в течение двух дней собирал свои разрозненные подразделения. К 21.00 8.07 на рубеже Кр. Октябрь, Прохоровка, Козловка заняли оборону подразделения 11-й мсбр под командованием полковника Бородина из состава 10-го тк. Западнее оборонялись подразделения 237-й тбр 31-го тк. В район Прохоровки выдвигался переданный из состава Юго-Западного фронта 2-й тк, танковые бригады которого должны были подойти во второй половине дня 8 июля.
Таким образом, пробив брешь в нашей обороне, противник не смог вырваться на оперативный простор. Командующий ГА «Юг» стремился расширить фронт наступления, чтобы ударом в стык 6-й гв. и 69-й армий прорвать третий оборонительный рубеж русских. Части дивизии СС «ДР» попытались овладеть совхозом Комсомолец, но подразделения 285-го сп 183-й сд отразили все атаки противника и удержали этот важный опорный пункт. Батальоны 20-й гв. тбр и 6-й гв. мсбр корпуса генерала А.Г. Кравченко, отбив в течение 7 июля 11 атак, удержали позиции в районе станции Беленихино. Во второй половине дня противник прекратил атаки и начал сосредоточивать бронетехнику в районе хуторов Калинин, Озеровский.