在欧洲南线战场，就在德军准备进攻的时候，苏军阵地上突然而来的大规模炮击让德军伤亡惨重，使得德军按原计划进攻的时间整整推迟了三个小时。
而德军南方集团军群的第4装甲集团军根据预定计划发动进攻，在损失36辆坦克后，德军艰难的越过了苏联红军的反坦克雷区，猛攻苏军第67近卫步兵师的防线，面对德军3个师的进攻，苏第67近卫步兵师实在难以抵挡被迫后退，苏军沃罗涅日方面军指挥官瓦图京于是把方面军预备队调了过来，以期能把德军挡在第二道防线外。但不幸的是德军还是在苏联红军第二道防线上打开了一道缺口，并强渡了佩纳河。
因为德军的进攻比预料的要凶猛得多，瓦图京被迫取消了原定反攻，而将计划用于反攻的第1坦克集团军的部分坦克布置在防线后方以支援步兵进行防守，部分坦克布置在侧翼打击德军。这一天，德国空军出击了超过1000架次，完全压制住了苏联空军。经过一天激战，双方都受到了损失惨重。
7月6日傍晚时分，瓦图京实在顶不住了，不得不向苏军总参谋长华西列夫斯基请求增援，华西列夫斯基在征得苏军最高统帅部同意之后，把草原方面军第5近卫集团军的第2和第10坦克军353辆坦克调往沃罗涅日方面军。同时瓦图京接到斯大林亲自打来的电话，要求他不惜一切代价，阻止德军在库尔斯克突出部南部的突破。
瓦图京的请求被批准了，但是这些部队赶到库尔斯克需要几天的时间，在7月7日和8日的战斗中，南线再次爆发了血战，瓦图京指挥部承受了惨重的伤亡死死顶住了德军的疯狂攻势，德军只向前推进了数公里，未能达成突破苏军防线的任务。
这两天苏军虽然打得很惨。不过在制空权方面，苏军逐渐挽回了颓势，夺取制空权只是时间的问题，德国空军虽然装备先进，可惜在数量上对于苏联空军来说实在太少，苏联空军完全就是以数量优势而取胜，在双方的装备和科技水平相差不是太大的情况下。只要指挥上不出现太大的错误，数量上占多数的往往会取得优势，这是必然的结局。
7月9日，这一天是这场会战当中最为关键的，为什么？因为这一天的战斗使得苏德双方的坦克集团终于在两天之后面对面了。
瓦图京指挥部队继续在正面抵挡德军向奥博扬推进，同时在两翼连续发动反击。虽然这些反击一次又一次的遭到失败，但却使德军无法全力以赴的攻击他们的主要目标。德第4装甲集团军司令霍斯将军见无法从正面突破奥博扬，便决定先从右翼突破，他命令第2党卫装甲军转向东北的普罗霍罗夫卡。接下来的两天，德军的进攻还比较顺利，他们攻到了普罗霍罗夫卡城下。
7月11日5点，在苏军完成反攻的准备以前。德第2党卫装甲军以“阿道夫?希特勒”师和“骷髅”师两个师的兵力向着普罗霍洛夫卡发起了攻击，“帝国”师则继续保护德军的右翼，为了保证进攻的成功，德军集中了其空军向苏军的防御阵地发起了空前猛烈的轰击，在这个攻势下德军迅速地突破了苏第2坦克军的防线，在9：05分，该师就抵达了普罗霍洛夫卡。
德军前进速度之快，大大出乎了苏军的预料。在此地防御的是苏第9近卫伞兵师，该师并加强有第57重型坦克团(21辆KV重型坦克)和第301反坦克团(24门反坦克炮)，该团任务是掩护第5近卫坦克集团军的集结区域，按计划该师最早也将在12日投入战斗。
但11日早上越来越近的枪炮声，使该师意识到战斗就迫在眼前了。在近1小时的炮击和轰炸后，“阿道夫?希特勒”师于09：50向由第9近卫伞兵师26近卫伞兵团2营据守的252.2高地发起了连续不断的攻击，苏联伞兵们打得格外顽强。德军经过了3个多小时的激战后才在13：10攻占了252.2高地，这给苏军赢得了时间。
在11日接下来的时间里，德军冒着苏军密集的火力和不断的反冲锋，缓慢地向普罗霍洛夫卡前进。他们在这一天中取得了相当不错的进展，但未能攻克普罗霍洛夫卡。在11日晚上19点，在前进指挥所，瓦西列夫斯基和罗特米斯特洛夫亲眼看到了德军坦克的突破。于是瓦西列夫斯基当即命令罗特米斯特洛夫提前发动反攻。而这时由于正陷入和德第48装甲军的苦战中，苏第1坦克集团军根本不可能在12日发起反攻，所以一切只能靠第5近卫坦克集团军了。
苏军攻击发起时间被定为12日8点30分。在同一时间，德军也在紧张地准备12日的进攻，在11日的激烈战斗中，德军也蒙受了重大损失，“阿道夫?希特勒”师实力下降到60辆坦克和10门强击火炮，在整个晚上，德军完成了兵力重组，并且把一批新到的或修复的坦克补入部队，这使第2党卫装甲军12日发起攻击时，其坦克数量反而超过了前一天的数量。对双方来说，一场至关重要的战斗就要开始了。
人类历史上最大规模的坦克集群对决就要在普罗霍罗夫卡城下展开了，7月12日这一天是最为激动人心的一天。
7月12日清晨一场特大雷雨席卷整个交战区域，6点30分，德国空军开始了对苏军防线的轰炸，接着08：30，德国第2党卫装甲军团和苏联第五近卫集团军坦克集群、第一坦克集团几乎是同时向对方发起冲锋。
普罗霍罗夫卡城下，双方聚集了超过一千五辆坦克和自行火炮（根据战后双方公布的战果统计的，史料记载是这场坦克大战没有这么大的规模），如果从高空俯视地面，就会发现地面分上成两个正营，双方坦克和自行火炮密密麻麻。
随着双方开始向对方发起冲锋，整个地面上升起了滚滚浓烟，这是坦克集群在高速行驶过程发动机排气孔排放的浓烟，在坦克集群冲锋的过程中，双方的自行火炮都向对方的坦克集团开炮攻击。
两军迎头撞击在普罗霍洛夫卡郊外的原野上，为了躲避德军致命的远距离炮火的威力，苏军指挥员下令坦克以最高速度冲向德军。只要能接近德军的坦克，那么T-34就能发挥其机动性的优势来战胜笨重的“虎式”坦克。在冲锋过程中，苏军的坦克付出了可怕的代价，在德军“虎式”坦克和88毫米反坦克炮的轰击下，一辆接着一辆苏军坦克爆炸起火，但苏军并没有后退。
一辆辆被击中的坦克像炸爆米花一样，苏军的T-34根本无法扛住德国虎式坦克的轰击，被摧毁之后就开始燃烧，烧得乌七八黑。
在12日一整天里，苏军一直以这种最热血的方式不停的发起了一波接一波的攻击。战斗成焦灼状态，在双方接近后，战斗变得更加惨烈，坦克一辆一辆地被摧毁。双方将士都打“疯”了，不少坦克兵们，在座驾被击毁后就在坦克的残骸旁，用轻武器互相射击，甚至进行肉搏。惨烈的战斗从早上一直进行到夜晚，精疲力竭的双方才停了下来。而战场上到处都是坦克残骸和尸体。
罗特米斯特洛夫检查了一天的战斗，发现苏军虽未能完成摧毁第2党卫装甲军的任务，但至少德军向普罗霍洛夫卡的突破被挡住了。罗特米斯特洛夫认为，德军仍具有可观的实力，因此他决定第18和29坦克军先转入防御，以争取时间完成部队的重新集结。苏军第29坦克军在12日的战斗中损失惨重，损失高达70%以上，而第18坦克军投入战斗的第170和181坦克旅也同样受到很大损失，181坦克旅在作战中全部覆灭，旅长都被杀死。该军的第110坦克旅和第36近卫坦克团也损失过半。总的来说，苏军在12日普罗霍洛夫卡损失坦克和自行火炮在400辆左右。在这同时，德军损失接近其总兵力的30%，也就是60辆坦克和自行火炮。
从双方损失数量来看，德军无疑取得了战术上的胜利，但在战略上看德军失败了。由于第2党卫装甲军未能在12日夺取普罗霍洛夫卡，肯夫兵团也未能达成突破，这使得苏军有时间把处于有被合围危险的其左翼部队撤回下一道防线，同时苏军的援兵也源源赶到了，这使得苏军下一道防线将更为坚固，德军在库尔斯克战役中失去了唯一一次合围消灭苏军大量部队的机会。RT