Cuối cùng thì Chiến dịch Kursk cũng bắt đầu ngày 5 tháng 7 năm 1943 khi quân Đức mở cuộc tấn công mang tên "Thành Trì" ở khu vực Kursk nhưng gặp thất bại trước sự chuẩn bị phòng thủ kỹ càng của Hồng quân. Tận dụng thời cơ, ngày 12 tháng 7, các lực lượng do Bagramian chỉ huy bắt đầu Chiến dịch Kutuzov và nhanh chóng chọc thủng tuyến phòng ngự của quân đội Đức Quốc xã, tiến sâu 75 km vào hậu phương quân Đức. Ngày 28 tháng 7, chiến dịch hoàn toàn thành công và Bagramian được phong cấp Thượng tướng. Trong một tháng sau đó, Tập đoàn quân 11 đã tham gia vào cuộc tấn công trên quy mô lớn bằng xe tăng của Hồng quân dẫn tới việc tiêu diệt một lực lượng lớn của quân đội Đức Quốc xã.