7月5日发动库尔斯克战役。莫德尔的进攻很快的被罗科索夫斯基的中央方面军挡下，莫德尔的部队甚至连苏军的战术防御地辐都未能突破。同时与他交锋的中央方面军正酝酿着大规模的进攻战役—奥廖尔进攻战役。7月12日，苏军大规模的反攻开始了，苏军将其命名为奥廖尔进攻战役，由中央方面军、布良斯克方面军及西方面军左翼部队联手执行。在这场战役中，莫德尔除了担任第9军团的司令外，短暂兼任了第2装甲军团的司令（1943年8月6日至1943年8月14日，由伦杜利克接任）。苏军原先期待他们可以在两天之内到达奥廖尔，并将德军分割为