Западный фронт получил задачу нанести главный удар войсками 11-й гвардейской армии из района юго-западнее Козельска на Хотынец совместно с 61-й армией Брянского Фронта окружить и уничтожить болховскую группировку врага. Брянский фронт должен был нанести главный удар войсками 3-й и 63-й армий из района Новосиль на Орёл, а вспомогательный - силами 61-й армии на Болхов.

Центральный фронт: ликвидировать вклинившуюся группировку противника севернее Ольховатки, завершить разгром противника Боевые действия наших войск должны были поддержать более 3 тыс. самолётов 1, 15 и 16-й воздушных армий (командующие генералы М. М. Громов, Н. Ф. Науменко, С. И. Руденко) Западного, Брянского и Центрального фронтов, а также авиация дальнего действия.

Утром 12 июля после мощной авиационной и артиллерийской подготовки, войска Западного и Брянского фронтов перешли в наступление. Успех был достигнут на направлении главного удара Западного фронта. К середине дня войска 11-й гвардейской армии прорвали главную полосу обороны противника и форсировали реку Фомина. Во второй половине дня 12 июля в сражение был введён 5-й танковый корпус и к середине 13 июля завершили прорыв второй полосы его обороны.

После завершения прорыва тактической зоны обороны противника 5-й танковый корпус и введённый в прорыв правее его 1-й танковый корпус совместно с передовыми отрядами стрелковых соединений перешли к преследованию врага. К утру 15 июля они вышли к реке Вытебеть и форсировали её, а к исходу следующего дня перерезали дорогу Болхов - Хотынец. Чтобы задержать их продвижение, противник подтянул резервы и нанёс ряд контрударов.

Отразив контрудары противника, войска 11-й гвардейской армии возобновили наступление и к 19 июля продвинулись до 60 км, расширив прорыв до 120 км и охватив левый фланг болховской группировки врага с юго-запада.

Чтобы окончательно разгромить врага и развить наступление, командующий Западным фронтом в середине дня 26 июля ввёл в сражение в полосе 11-й гвардейской армии переданную ему из резерва Ставки 4-ю танковую армию (командующий генерал В. М. Баданов).

4-я танковая армия после непродолжительной артиллерийской подготовки при поддержке авиации перешла в наступление на Болхов, а затем нанесла удар на Хотынец и Карачев. За пять дней она продвинулась на 12 - 20 км. Ей пришлось прорвать заранее занятые вражескими войсками промежуточные оборонительные рубежи. 30 июля войска левого крыла Западного фронта были переданы в подчинение Брянского фронта.

Наступление Брянского фронта развивалось значительно медленнее, чем Западного. Войска 61-й армии под командованием генерала П. А. Белова совместно с 20-м танковым корпусом прорвали оборону противника и, отражая его контратаки, 29 июля освободили Болхов.

В целях ускорения разгрома орловской группировки врага Ставка ВГК передала Брянскому фронту из своего резерва 3-ю гвардейскую танковую армию (командующий генерал П. С. Рыбалко). Утром 19 июля она при поддержке соединений 1-й и 15-й воздушных армий и дальней авиации перешла в наступление с рубежа Богданово, Подмаслово и, отразив сильные контратаки противника, к исходу дня прорвала его оборону на реке Олешня. В ночь на 20 июля танковая армия, нанесла удар в направлении Отрады. С утра 21 июля, после перегруппировки сил, армия нанесла удар на Становой Колодезь и 26 июля овладела им. На следующий день она была передана Центральному фронту.

К концу июля войска трёх фронтов охватили орловскую группировку противника с севера, востока и юга. Немецко-фашистское командование, стремясь предотвратить угрозу окружения, 30 июля начало отвод всех своих войск с орловского плацдарма. Советские войска перешли к преследованию. Утром 4 августа войска левого крыла Брянского фронта ворвались в Орёл и к утру 5 августа освободили его. В этот же день был освобождён войсками Степного фронта Белгород.

Овладев Орлом, наши войска продолжали наступление. 18 августа они вышли на линию Жиздра, Литиж. В результате орловской операции было разгромлено 14 дивизий противника (в том числе 6 танковых)

Белгородско-Харьковская наступательная операция (3 - 23 августа 1943 г.).

Белгородско-харьковский плацдарм обороняла 4-я танковая армия и оперативная группа "Кемпф". В их составе насчитывалось 18 дивизий, в том числе 4 танковые. Здесь противник создал 7 оборонительных рубежей общей глубиной до 90 км, а так же 1 обвод вокруг Белгорода и 2 - вокруг Харькова.

Замысел ставки ВГК заключался в том, чтобы мощными ударами войск смежных крыльев Воронежского и степного фронтов рассечь противостоявшую группировку противника на две части, в последующем глубоко охватить её в районе Харькова и во взаимодействии с 57-й армией Юго-Западного фронта уничтожить.

Войска Воронежского фронта главный удар наносили силами двух общевойсковых и двух танковых армий из района северо-восточнее Томаровки на Богодухов, Валки, в обход Харькова с запада, вспомогательный, также силами двух общевойсковых армий, из района Пролетарского в направлении на Боромлю, с целью прикрытия главной группировки с Запада.

Степной фронт под командованием генерала И. С. Конева главный удар наносил войсками 53-й и частью сил 69-й армий из района северо-западнее Белгорода на Харьков с севера, вспомогательный - силами 7-й гвардейской армии из района юго-восточнее Белгорода в западном направлении.

По решению командующего Юго-Западным фронтом генерала Р. Я. Малиновского 57-я армия наносила удар из района Мартовой на Мерефу, охватывая Харьков с юго-востока.

«С воздуха наступление войск Воронежского и Степного фронтов обеспечивали соответственно 2-я и 5-я воздушные армии генералов С. А. Красовского и С. К. Горюнова Командование Воронежского и Степного фронтов для достижения успеха прорыва обороны противника решительно массировало силы и средства на направлениях своих главных ударов, что позволило создать высокие оперативные плотности. Так, в полосе 5-й гвардейской армии Воронежского фронта они достигали 1,5 км на стрелковую дивизию, 230 орудий и миномётов и 70 танков и САУ на 1 км фронта.»[8]

Для авиационного обеспечения каждой танковой армии выделялось по одной штурмовой и истребительной авиационной дивизии. «С 28 июля по 6 августа 38-я армия, действовавшая на правом крыле Воронежского фронта, имитировала сосредоточение крупной группировки войск на сумском направлении. Немецко-фашистское командование не только стало наносить бомбовые удары по районам ложного сосредоточения войск, но и держало на этом направлении значительное количество своих резервов.»[9]

3 августа после мощной артиллерийской подготовки и ударов авиации войска фронтов при поддержке огневого вала перешли в наступление и успешно прорвали первую позицию противника. С вводом в бой вторых эшелонов полков была прорвана вторая позиция. Для наращивания усилий 5-й гвардейской армии были введены в бой передовые танковые бригады корпусов первого эшелона танковых армий. Они совместно со стрелковыми дивизиями завершили прорыв главной полосы обороны противника. Вслед за передовыми бригадами были введены в сражение главные силы танковых армий. К исходу дня они преодолели вторую полосу вражеской обороны и продвинулись в глубину на 12 - 26 км, тем самым разобщив томаровский и белгородский узлы сопротивления противника.