为筹备兵力和武器一再延迟发动作战，令苏军得以有充分时间强化防务，在突出部南北两侧皆修筑了六道防线，深达130至150公里，头三道防线是主防线（正式名称为「军团防线」），远比后面三条（正式名称为「方面军防线」）更强固。苏军投入沃罗涅日方面军（由尼古拉·费多罗维奇·瓦图京指挥）与「中央方面军」（由康斯坦丁·罗科索夫斯基指挥）分别防卫突出部南北两翼，并组织了「草原方面军」（由伊万·斯捷潘诺维奇·科涅夫指挥）为战略预备队，隐藏于战线后方，待时机成熟时发动反攻之用。
德军的序战（7月5日－7日