В ходе оборонительного сражения Курской битвы (5-23 июля) армия прикрывала основные силы фронта от ударов противника с северо-запада, принимала участие в отражении наступления противника на обоянском и прохоровском направлениях; часть её войск была передана 40-й и 69-й армиям. С переходом советских войск в контрнаступление армия наступала южнее г. Сумы, обеспечивая стык Воронежского и Центрального фронтов.