十分な防御体制を整えて待ち受け、ドイツ側に損害を与えた赤軍ではあったが、ドイツ軍を上回る損害を受け、特に南部ではドイツ軍の突出を許し、プロホロフカで消耗したステップ方面軍は危機を迎えていた。しかし、赤軍が北部で逆攻勢『クトゥーゾフ作戦』を開始し、また米英軍も7月10日に南ヨーロッパでシチリア島に上陸を開始。既述の通り内心では作戦に消極的だったヒトラーはこれにイタリアの枢軸離脱、地中海戦線の崩壊の危機を感じ、作戦はわずか一週間で中止されてしまう。しかし、マンシュタインは南部での攻勢をヒトラーに承諾させて作戦の続行を試みたが、7月17日にイジュームとミウスの防御線に対して赤軍の攻勢が行われ、これに対応する部隊の派遣のためについに中止した。ドイツ軍は最終的にはプロホロフカを占領することもクルスク突出部を殲滅することもできず、戦略的な目的を達成することはできなかった。後衛戦闘を行いつつ撤退したドイツ軍に対し、赤軍は予備兵力をまとめて反撃を開始した。これにより、前線で修理中のドイツの損傷車輌で後送の間に合わないものは自爆処分され、最終的な全損車輌の台数が増加することになった。例えば南方軍集団の戦車の全損数は7月末までに283輌であったが、その後の修理可能だった車輌の自爆処理によって、約400輌に増加している。一方、戦場に留まったソ連軍は逆に損傷車両を極力回収して修理・再生し、戦力を回復した。ドイツ軍は秩序立った後退と兵力温存には成功するが、天然の要害ドニエプル川の渡河を許してしまい、クルスク進撃どころか要衝キエフまで奪回された。クルスクの戦いは独ソ戦でドイツ軍が攻勢に回った最後の大規模な戦闘であり、赤軍が夏期においても勝利した最初の大規模な戦闘であった。これ以降、独ソ戦の主導権は完全に赤軍のものとなり、そして翌1944年のバグラチオン作戦によって事実上勝敗は決した。
赤軍はドイツ軍の攻勢が停止した後に行うことになっていた大規模反攻を7月12日にクルスク突出部の北側で開始し、ドイツ軍に占領されていたオリョールの解放を目指して攻勢にでた（クツゥーゾフ作戦）。この攻勢により、オリョールは8月5日に解放された。8月3日にはクルスク突出部の南側でも反攻（ルミャンツェフ作戦）を開始し、ドイツ軍に占領されていたハリコフは8月23日に解放された。クルスクの戦いの始まりはドイツ軍がツィタデレ作戦を開始した7月5日で明確であるが、赤軍の大規模な反攻は継続したため終わりは明確でなく、ハリコフの解放までをクルスクの戦いとする見方が多い。その後も、赤軍の攻勢は続き、ヒトラーはドイツ軍をドニエプル川の西岸まで撤退させることを承認（9月15日）せざるを得ない状況となる。しかし、赤軍の追撃は急でドニエプル川に向けてドイツ軍と赤軍の競走が行われた。この競走の結果、赤軍はドニエプル川の西岸に小さいながらもいくつかの橋頭保を確保することに成功し、これが11月のキエフの解放に重要な役割を果たすことにる。
北部を担当していたヴァルター・モーデル上級大将率いる中央軍集団の第9軍は、何重にも作られたソ連軍防御陣地に対し第20戦車師団だけを投入し、突撃砲に支援された歩兵師団主体による攻撃を開始。5回の攻撃を繰り返したものの、ソ連側陣地の防御は固く、7,200名の損耗を出しながらもオリホヴァートカ方面で3-6km前進し1日目を終えた。6日にも必死の攻撃が反復で行われ、10km前進したが、やはり損害が大きく、7日からは攻撃の主軸を約10km東方のポヌイリ方面に変更して攻撃を再開したものの、ソ連側陣地を突破できず、8日には攻撃の主軸を再びオリホヴァートカ方面に戻して攻撃を再開したものの、ソ連側陣地を突破することができなかった。7月10日には、歩兵の損耗増加と第9軍の予備兵力のすべてを投入したことにより、12km進出したのみで完全に停止し、北部のドイツ軍の攻撃は5日間で終了した。
作戦発動日前日の7月4日、南部では午後から第LII軍団、第48装甲軍団が、深夜から第2SS装甲軍団が観測所を確保するため小規模な攻撃を開始した。5日未明、ドイツ軍の準備地域に赤軍は大規模な破砕射撃を行った。しかし若干の損耗と、北部で2時間、南部で3時間程度作戦開始が遅れただけであった。
当時、ジェリコーは慎重に過ぎてシェアの逃走を許したと批判された。とりわけビーティはジェリコーは第二のトラファルガー海戦に勝利して独国艦隊を撃滅する絶好の機会を逃したと確信していた。ジェリコーの昇進は止まり、第一線から外されて第一海軍卿に回され、一方ビーティがその後を継ぎ「大艦隊」司令長官に昇進した。戦後も10年近くにわたって賛否両論が続いた。批判は主にジェリコーが19時15分に下した決定に集中した。シェアは戦艦部隊の退却を援護するために巡洋艦隊と駆逐艦隊に魚雷攻撃のため前進するように命令した。もしジェリコーが（事実と異なり）西に転じていれば、雷撃をかわしてドイツ艦隊を撃破出来たであろうか、という疑問が残る。ジェリコーの擁護者は、海戦史家Julian Corbettを含めて、すでに制海権を確立した後に敗北の危険を冒すことの愚かさに言及している。Corbettの公式戦争史である「海軍作戦」(Naval Operations) は次のような異例ともいえる否定的文章を含む、「いたずらに戦闘を欲すること、それを決定的なものにしようとすることは重要ではないということは海戦の戦術で重要な原則であるが、これに全く反するものの見方をする人が多いようだ (Their Lordships find that some of the principles advocated in the book, especially the tendency to minimise the importance of seeking battle and forcing it to a conclusion, are directly in conflict with their views.）」。各自が海戦の結果をどのように評価しようとも、それに賭けられていたものは恐るべきものであり、ジェリコーにかかっていたプレッシャーはとてつもないものだった。ジェリコーの慎重さは充分理解できる。ジェリコーは恐らく勝利の確率が90パーセントであっても、大英帝国の運命を賭けるには充分ではないと判断したのだろう。かつての海軍大臣チャーチルは海戦を評して、「ジェリコーは半日で戦争を敗北に終わらせることの出来る唯一の人間だった」としている。ジェリコーへの批判は同時にシェアへの評価を落とすことにもなっている。シェアは決戦を避けることにより艦隊を保全することを決意したのであり、退却戦において優れた技量を発揮したのであった。