Kurskin taistelu
Neuvostoliiton vastahyökkäys

Rokossovskin ja Popovin vastahyökkäys, operaatio Kutuzov, käynnistyi 12. heinäkuuta. Siihen osallistuivat Rokossovskin komentama Keskustan rintama ja Popovin Brjanskin rintama, joka oli sijoitettuna Kurskin mutkasta koilliseen. Hyökkäys kohdistui Orjolin kaupunkiin rintamapullistuman pohjoispuolella. Sitä vastassa olivat Saksan 2. panssariarmeija ja operaatio Zitadellen uuvuttama 9. armeija. Saksalaiset yllättyivät siitä, kuinka suurella voimalla Neuvostoliitto kykeni hyökkäämään heti Kurskin taistelun jälkeen. Neuvostoliiton 11. kaartin armeija hyökkäsi Saksan 9. armeijan selustaan, ja seuraavina päivinä myös Rokossovskin väsyneet joukot kävivät hyökkäykseen. Operaatio oli tarkoitettu harhautukseksi, mutta se eteni nopeasti syvälle saksalaisten asemiin. Saksalaiset olivat lähettäneet parhaat divisioonansa Kurskiin, ja sivustoja ja selustaa suojaavilla yksiköillä oli usein käytössään vain vanhentuneita panssarivaunuja, joista ei ollut T-34:lle vastusta.
Liittoutuneet nousivat maihin Sisiliassa 10. heinäkuuta. Kolme päivää myöhemmin Hitler kutsui sotamarsalkat von Mansteinin ja von Klugen neuvotteluun ja vaati siirtämään joukkoja Kurskista Italiaan. Von Manstein oli jo määrännyt II SS-panssariarmeijakunnan uuteen hyökkäykseen ja vastusti Hitlerin käskyä. Hän aavisti, että Kurskin hyökkäyksen lopettamista seuraisi Neuvostoliiton välitön vastahyökkäys Donetsin laakiolle ja Mustallemerelle, jolloin Saksan eteläinen sivusta olisi vaarassa jäädä saarroksiin. Hyökkäystä jatkamalla von Manstein toivoi vielä vakauttavansa rintaman. Von Kluge piti etenemistä mahdottomana ja totesi siirtäneensä joukkoja Kurskista pohjoiseen torjumaan Orjoliin kohdistuvaa hyökkäystä. Von Klugen kehotuksesta Hitler keskeytti Zitadellen.
II SS-panssariarmeijakunta vedettiin rintamalta 17. heinäkuuta. Samana päivänä Neuvostoliiton Lounainen ja Eteläinen rintama hyökkäsivät etelään kohti Asovanmerta. Hyökkäyksen päätarkoitus oli vetää saksalaisten huomio pois Harkovasta, joka oli Neuvostoliiton kesähyökkäyksen pääkohde. Saksalaiset yllättyivät taas Neuvostoliiton vastahyökkäyksen nopeudesta ja voimasta, ja monet joutuivat tappiomielialan valtaan. 22. heinäkuuta Hitler antoi Modelille luvan suoristaa rintama ja vetäytyä Orjolista. Neuvostoliittolaiset etenivät kaupunkiin 5. elokuuta. Rokossovski arvosteli Orjolin operaatiota siitä, että saksalaiset motittamisen sijaan työnnettiin ulos rintamanpullistumasta.
4. panssariarmeijan viimeisetkin joukot perääntyivät 23. heinäkuuta takaisin operaatio Zitadellea edeltäneelle linjalle. Arorintama ja Voronežin rintama aloittivat 3. elokuuta operaatio Rumjantsevin etelän armeijaryhmää vastaan. Hyökkäys tehtiin lähes miljoonan miehen, 12 000 tykin ja raketinheittimen sekä lähes 2 500 panssarivaunun ja rynnäkkötykin voimalla. Tällä kertaa hyökkäyksestä yllättyi von Manstein, joka vertasi operaatio Rumjantsevia ”voitetun vihollisen nousemiseen haudasta”. Puna-armeija vapautti Belgorodin 5. elokuuta ja Brjanskin 18. elokuuta. Neuvostojoukkojen lähestyessä Harkovaa saksalaiset yrittivät vastahyökkäystä, joka ei kuitenkaan pysäyttänyt puna-armeijan etenemistä. Hitler piti psykologisista syistä tärkeänä, että Harkovaa puolustettaisiin mahdollisimman pitkään. Kempfin erillisosasto nimettiin uudestaan 8. armeijaksi ja se puolusti sitkeästi kaupunkia, jonka neuvostojoukot lopulta valloittivat 28. elokuuta.
Neuvostojoukot jatkoivat hyökkäystään kohti Kiovaa ja työnsivät saksalaiset pois Miusjoelle valmistelluista puolustusasemista. Hitler määräsi von Klugea keskittämään voimia Kiovan puolustamiseen ja kielsi von Mansteinia perääntymästä, mutta tilanteen pahetessa von Manstein määräsi joukkonsa ryhmittymään Dneprin länsirannalle. Perääntyminen tapahtui kiireessä, ja saksalaiset joutuivat hylkäämään suuret määrät raskasta kalustoa. Hevosia ja nautakarjaa menetettiin lähes 3 000 000 päätä. Poltetun maan taktiikkaa ei kyetty kiireessä kunnolla toteuttamaan, ja neuvostojoukot saivat Donetsin rikkaat viljelysmaat ja kivihiilikaivokset haltuunsa hyväkuntoisina. Syys–lokakuun taitteeseen mennessä saksalaiset olivat perääntyneet noin 240 kilometriä yli tuhannen kilometrin levyisellä rintamalla. Kummankin osapuolen vahvuus oli taistelujen pahoin kuluttama, mutta Neuvostoliitto säilytti suhteellisen ylivoimansa.