1943年7月5日經過幾個月的遲延未戰，德軍發動代號「城堡軍事行動」(等不及紅軍攻擊，德軍先攻擊庫爾斯克，最初因為紅軍前線防守有備導致德軍攻擊不利，把握德軍失利戰機，在7月12日巴格拉米扬部隊發動代號庫圖佐夫行動，迅速突破德軍防禦，至7月18日共突破45哩(72公里)到7月28日，戰事圓滿勝利，他也因此升級為上將；到下個月，他發動紅軍大規模坦克部隊作戰有效擊敗德軍猛攻，並迫使德軍殘兵被動防禦，無力再主導發動作戰(另外，因為盟軍此時已經登陸義大利，德軍參謀本部令抽調此區德軍至義大利防禦，導致德軍戰力衰退不足致敗；並非皆巴格拉米扬一人戰功所致)。