e 3. SS Panzer Tümeni "Totenkopf", sadece 35 tanesi Tiger I olmak üzere 456 Panzer ve 137 Taarruz topu ile katılmıştır. Bir başka tugayın daha savaşa katılmış olması mümkündür. 10. Panzer Tugayı, 23 Haziran 1943 tarihinde kurulmuştu ve 45 Tiger tankından oluşan bir kuvvetti. Fakat muharebeye katılıp katılmadığı bilinmemektedir. Bu tugayın 2. SS Panzer Tümeni "Das Reich"’e katılarak onun tank mevcudunu 70’e çıkarmış olması mümkündür. Muharebeye katılır durumdaki tank ve taarruz toplarının toplam sayısı 11 Temmuz itibarıyla 400’dür, bunların 70 tanesi Tiger’dir. . Sovyet kaynakları, Almanların 500-700 tankları olduğunu iddia etmektedir. Alman kaynakları 12 Temmuz öncesi tank mevcutları için tam değildir. Mevcut Alman kaynaklarına göre 11 Temmuz’da 1. , 2. ve 3. SS panzer tümenlerinde 204 tank bulunmaktadır. Sırasıyla 77, 95 ve 122. Bir sonraki gün olan 12 Temmuz’da 1. SS Panzer Tümeni "LSSAH" için tank mevcuduna ilişkin rakam bilinmemektedir. Fakat diğer iki tümen için 103 ve 121 rakamlarını verilir. 13 Temmuz’da 70, 107 ve 74 tank olduğu belirtilir. 14 Temmuz’da ise 78, 115 ve 73. 15 Temmuz’da genel bir azalmayla 85, 99 ve 77. Son kayıt, 16 Temmuz içindir ve üç tümende 96, 103 ve 96 tank bulunduğı belirtilir. 2. SS Panzer Kolordusu Kursk Savaşı'na 494 tankla başlamıştı ve 12 Temmuz’da tank mevcudu tam olarak 200’e düşmüştü. .

Alman hava gücü bir Luftwaffe Kolordusu’dur, 8. Hava Kolordusu. Kolordu’nun 5 Temmuz 1943 itibarıyla 966 uçaklık bir gücü vardır. . Kayıplar, geçen bir haftada fazla değildi. Luftwaffe Genelkarargahı, 5-8 Temmuz arasında kayıpların sadece 41 uçak olduğunu rapor etti. Kursk çıkıntısının güney kesiminde 5-31 Temmuz tarihleri arasında 220 uçağın kaybedildiği biliniyorsa da, 8-11 Temmuz tarihleri arasındaki kayıplar konusunda açık bir bilgi yoktur. .

Sovyet tarafında Prohorovka Muharebesine katılan ana kuvvet, 5. Muhafız Tank Ordusu’dur. Ne var ki bu tankların oldukça önemli bir kısmı, T-70 hafif tanklardır. 5. Muhafız Tank Ordu’sundaki zırhlı araçların dökümü şöyledir. 409 T-34, 188 T-70, 31 Churchill, 48 kundağı motorlu top (SU-122 ve SU-76) ve bir miktar KV-1 ağır tank. Savaşla ilgili bazı açıklamalarda iddia edilenin tersine, hiçbir SU-152 ve SU-85, muharebe alanına çıkmadı. Sovyet kaynaklarına göre bu silahlardan 2. Muhafız Tank Kolordusu’nda, 2. Tank Kolordusu’nda ve 1529. Kundağı Motorlu Top Alayı’nda yoktu. .

Kızıl Ordu, 2. Muhafız Tank Kolordusu, 29. Tank Kolordusu ve 18. Tank Kolordusu ile ilk kademeye yerleşdi. Sovyet 5. Mekanize Kolordusu ve zayıflamış olan 2. Tank Kolordusu yedekte tutulmuştur. 29. Tank Kolordusu 212 tank ve kundağı motorlu topluyla mevzilenirken, 18. Tank Kolordusu, 144 tankıyla 11 Temmuz öğleden sonra mevziye girdi. Her iki birlik de gün içinde muharebeye katıldı, Sovyet tanklarının toplam sayısı muhtemelen 500’e yakındı. Sovyet 1. Tank Ordusu da Alman 48. Panzer Kolordusu’na taarruz etti, fakat bu çatışma doğrudan Prohorovka Muharebesi ile bağlantılı değildi. Neticede araştırmalar, 294 Alman ve 616 Sovyet zırhlı muharebe aracı’nın savaşa katıldığını göstermektedir. Bu sayı en fazla 429 Alman ve 870 Sovyet zırhlı muharebe aracıdır.

Bölgedeki Sovyet hava unsurları zayıf bir güçtür. Kızıl Ordu Hava Kuvvetleri’ne bağlı 2. Hava Ordusu, bir önceki hafta içinde uğradığı büyük kayıplara karşın 472 uçakla muharebelere katılabilmiştir. Bu filonun 266 avcı, 160 bombardıman ve 90 İyuşin avcı-bombardıman uçağı vardı. Sovyet 17 Hava Ordusu da savaşa katılmıştır. O da ağır kayıplara uğramıştı, fakat yine de 300 uçakla savaşa katılabildi. Bu şartlarda hava gücünün akıllıca kullanılması gerekiyordu. .

Yeni model ağır silahların cepheye ulaşması için birkaç kezlik ertelemelerin ardından, Alman saldırısı 5 Temmuz 1943 tarihinde başladı. 2. SS Panzer Kolordusu’nun öncülüğünde General Hermann Hoth’un 4. Panzer Ordusu, Sovyet savunmasının yoğun mayın tarlaları, piyade mevzileri ve incelikle düzenlenmiş tanksavar cepheleri içinde 15–20 km. muharebe ederek ilerledi. Taarruz, üçüncü savunma hattına, 35 km. derinliğe kadar ilerledi fakat burada 1. Tank Ordusu tarafından durduruldu.

2. SS Panzer Kolordusu 5-11 Temmuz süresince, 1. Tank Ordusu ile 69. Ordu arasında bir kama gibi girdi. Güç olmasına karşın 4. Panzer Ordusu, Sovyet ana savunma kuşaklarını yarıp geçmeyi başardı. Almanlar, 5 Temmuz’dan itibaren 1.000 Sovyet tankını imha ettiklerini iddia ettiler. Sadece 48. Panzer Kolordusu, 1.300 Sovyet askeri öldürdüklerini ve 7.000 tutsak aldıklarını iddia etti. Aynı Kolordu, 170 Sovyet tankını imha ettiğini ya da ele geçirdiğini ve buna ilaveten 180 ağır havanı, tanksavarlar ve topçu ateşiyle imha ettiğini iddia etti.

2. SS Panzer Kolordusu üçüncü Sovyet savunma hattını yarıp geçti. Almanlar yanlış olarak Sovyet savunmasını yardıklarını ve ertesi gün bu olanaktan yararlanacaklarını düşündüler. Son Sovyet ihtiyat kuvvetlerini de yendiklerini düşünüyorlardı. Almanların bilmediği, General İvan Konev komutasındaki Step Cephesi’nin bir karşı taarruz için hazır beklediği idi. 11 Temmuz’daki Alman başarısı ardından General İvan Konev'in itirazlarına karşın Mareşal Georgi Jukov, General Pavel Rotmistrov komutasındaki 5. Muhafız Tank Ordusu’nun ve 5. Muhafız Ordusu’nun, Alman tehdidini karşılamak için serbest bırakılmasına izin verdi. 42. Muhafız Tümeni derhal muharebeye katıldı. Sovyet kuvvetleri zorlu bir yürüyüşün ardından 11 Temmuz gecesi Prohorovka’ya ulaştılar. Sovyet kuvvetleri, karşı taarruzlarını başlatmak için hazırdılar.

Prohorovka’da Alman planı, Zitadelle Harekâtı’nın bir an önce tamamlanması için, Güney’deki Sovyet savunmasında bir gedik açarak, kıskacın Kuzey kanadıyla temas sağlamaya dayanıyordu. Saldırı, 48. Panzer Kolordusu’nun Psyol Nehri’ne karşı bir taarruz girişimiyle aynı zamana denk geldi. Prohorovka mevzileri birincil taktik hedefti. Bu bölgede 4. Panzer Orduru’nun savunma hatlarını yarmasıyla bu mevzilerin alınması umuluyordu. Bunun gerçekleşmesi Wehrmacht’a, Sovyet savunmasının operatif ve stratejik derinliğine ulaşarak Kursk girintisindeki Sovyet kuvvetlerini kuşatmayı tamamlama olanağı kazandıracaktır.

Kursk Savaşı, 11 ve 12 Temmuz’da kritik bir evreye ulaştı. 2. SS Panzer Kolordusu’nun sağladığı girme, Sovyet 1. Tank Ordusu’nu kuşatılma tehdidinde bıraktı. Mevki, Voronej Cephesi’nin kalbi durumundaydı. Mareşal Jukov, 11 Temmuz’da, ikisi Step Cephesi’nden olmak üzere beş Sovyet ordusunun taarruzunu emretti. Bu kuvvetler, Alman ileri unsurlarına karşı 12 Temmuz’da taarruza geçti. Sovyet ordularının General Mikhail Katukov komutasındaki 1. Tank Ordusu ile birlikte Alman kuvvetlerine taarruz ederek tuzağa düşüreceği ve imha edileceği düşünülüyordu. Diğer üç ordu, 48. Panzer Kolordusu’na ve 52. Kolordu’ya saldırırken 5. Muhafız Tank Ordusu’nun taarruzu 2. SS Panzer Kolordusu’nu hedef aldı.

5. Muhafız Tank Ordusu’nun taarruz planında önemli eksiklikler vardı. Yeterli ölçüde bir hazırlık ateşi açılmaması, saf halindeki tankların yüksek hızda kullanılması, tankların zırh ve silahlarındaki eksikliklerin giderilmemesi ve asıl taarruzu, bir ölçüde Alman birliklerince korunmaya başlanmış olan tank hendeklerinin olduğu bölgeden yürütmek gibi. Dahası, Sovyet hava unsurları kuzey kesimde toplandı ve Prohorovka üzerinde Luftwaffe’ye tam bir hava hakimiyeti bıraktı. Sovyet yer – hava iletişiminin başarısızlığı, harekâtın ilk saatlerinde ağır kayıplara neden olarak durumu daha da güçleştirdi.

2. SS Panzer Kolordusu 12 Temmuz’da saat 06:50’de taarruza başladı. Aynı sırada Kızıl Ordu da kendi saldırı hamlesine başladı. Her iki tarafın hava unsurları kendi destek noktalarına hareket ettiler ve geniş çaplı bir hava savaşı başladı. 2. SS Panzer Tümeni "Das Reich", saat 07:10’da “...çok güçlü düşman hava faaliyeti...’nden söz etmektedir. Kursk Savaşı sırasında ilk defa Sovyet Hava Orduları Güney’de Luftwaffe’den daha fazla çıkış yaptılar. Luftwaffe’nin 8. Hava Kolordusu yaklaşık 654 çıkış yaparken, Sovyet 2. ve 17. Hava Orduları 893 çıkış yaptılar. Alman uçakları, 8. Hava Kolordusu Komutanı Hans Seidemann’dan, 2. SS Panzer Tümeni "Das Reich"’in ileri harekâtını örtme emri aldılar.

Hava savaşı, her iki tarafın kara kuvvetlerinin taarruzları için de tehlikeli bir durum ortaya çıkardı. Daha kuzeyde 48. Panzer Kolordusu’nun taarruzu, iki Alman hava filosu tarafından dağınık biçimde destekleniyordu. Yeterli hava desteği olmadan ve Sovyet uçaklarının akınları karşısında 48. Panzer Kolordusu savunmaya çekilmek zorunda bırakıldı. 11. Panzer Tümeni savaş ceridesine, “Bazı Alman hava etkinliğinin olduğunu ama Sovyet hava etkinliğinin daha fazla olduğunu” ve “pike bombadıman akınları oluğunu” kaydetti. Hava kuvvetlerinin başlattığı baskıyı artırmak için 48. Panzer Kolordusu, Sovyet 10. Tank Kolordusu ve 1. Tank Ordusu tarafından muharebeye çekildi. Öte yandan Luftwaffe de saldırıya geçti. Heinkel He 111’ler, Sovyet 69. Ordusu’na ve 5. Muhafız Tank Ordusu’na saldırdılar. Her iki tarafın avcı filoları o denli zayıftı ki, 12 Temmuz’da hiç kayıp raporu olmamıştır. Luftwaffe’nin 48. Panzer Kolordusunu korumadaki yetersizliği sonucunda taarruz durmuştur.

2. SS Panzer Tümeni "Das Reich", herhangi bir şaşırtma taarruzu olmaksızın, 5. Muhafız Tank Ordusu’na desteksiz bir taarruz başlattı. Aynı anda 5. Muhafız Tank Ordusu da 2. SS Panzer Tümeni "Das Reich"’e saldırdı. 3. SS Panzer Tümeni "Totenkopf" için Alman planı, Tümen’in Psyol Nehri'nin kuzeyine taarruz ederek oradaki köprübaşını genişletmekti. "Das Reich" ve "LSSAH" tümenleri bu taarruza katılmadı ve "Totonkopf" Tümeni, başarıyı rapor edene kadar savunmada kalacaklardı.

Sovyet taarruzu saat 09:15’de başladı. 5. Muhafız Tank Ordusu, yaklaşık 430 tank ve taarruz topu’nu bir cephe taarruzunda bir araya getirdi. Bu taarruzu 70 tank ve taarruz topundan oluşan ikinci bir dalga izledi. Taarruz, bir yıkım oldu. Luftwaffe, çok sayıda Stuka’lar, Fw 190’lar ve Hs 129’larla hızla karşılık verdi. Sovyet tankları açık arazide bu saldırıya yakalandı. Alman tank toplarının ve topçunun ateş desteğiyle de taarruz bozguna uğradı. Savaş alanı infilak eden Sovye