Sovietske velenie, ktoré si uvedomovalo jeho strategický význam v priestore sústredilo veľké sily, po tom čo predpokladalo, že tento výbežok sa stane cieľom nemeckej letnej ofenzívy. Stalin pôvodne neplánoval zotrvanie v obrane, ale bol príslušníkmi generálneho štábu presvedčený, že v danej situácii je to najlepšie riešenie. Sovietska strana po prvý krát vybudovala hlbokú členenú obranu, ktorú podporila početnými palebnými prostriedkami a mobilnými zálohami. Sovietska obrana bola v dôležitých úsekoch členená na 5 - 6 obranných čiar, z ktorých prvé 3 boli obsadené jednotkami. Hĺbka sovietskej obrany dosahovala 15 - 20 km. Bolo to po prvý krát počas vojny, čo sovietska strana pripravila komplexnú obranu takéhoto rozsahu. Nemecká ofenzíva tzv. operácia Citadela (Zitadelle) v dňoch 5. júla - 17. júla 1943 síce tvrdo udrela na severnú aj južnú stranu výbežku, a na niektorých miestach zatlačila sovietske sily asi o 30 km, ale k rozhodujúcemu prelomeniu línie nedošlo. Naopak na severnú čeľusť obchvatu pri Oriole spustili sovieti silnú ofenzívu (operácia Kutuzov) a zatlačili jednotky gen. Modela späť. Rovnaký protiútok (operácia Rumiancev) sa začal aj na juhu smerom na Belgorod, kde prinútili k ústupu aj oveľa silnejšie (v porovnaní s uskupením pri Orle) nemecké uskupenie maršala von Mansteina.