Après avoir accompli avec talent son devoir dans ces postes, il fut nommé, en juin 1943, commandant de la , sur le front de Briansk. Il participa à la bataille de Koursk (opérations de Briansk, Orel et Bobrouisk). En , il planifia l'offensive sur Orel et les défenses fortifiées adverses le long de la rivière Zusha. Le 5 août, appuyé par la , il libéra Orel. Sous son commandement, la  prit ensuite part aux offensives de l'automne 1943 et de l'hiver 1944. Elle connut des succès lors des franchissements des rivières Soj et Sky, écrasa les forces adverses près de Minsk et prit Bialystok. Gorbatov commanda ensuite lors de la campagne de 1944 en Biélorussie.