Почти полгода Дмитрий Капитонович находился на лечении. Получив звание лейтенанта, он в феврале 1943 года вернулся на Воронежский фронт. Службу продолжил в 167-й стрелковой дивизии 38-й армии в должности командира стрелкового взвода 2-й стрелковой роты 1-го стрелкового батальона 520-го стрелкового полка. Участвовал в Воронежско-Касторненской и Харьковской операциях. После поражения войск Красной Армии под Харьковом 167-я стрелковая дивизия заняла оборонительные позиции в Сумском районе Сумской области на рубеже Кияница — Пушкарёвка, которые удерживала до августа 1943 года. 5 августа 1943 года дивизия перешла в наступление в ходе Белгородско-Харьковской операции Курской битвы. Форсировав реку Псёл, взвод лейтенанта Д. К. Потапова умелыми действиями способствовал прорыву вражеской обороны у села Великая Чернетчина. В бою за село лейтенант Потапов лично уничтожил 10 солдат противника. Сам был ранен, но не покинул поля боя и продолжал командовать взводом. В результате ожесточённых боёв противник был отброшен за Псёл и подразделения 167-й стрелковой дивизии вышли к реке прямо напротив Сум.