• el frente occidental (General V.D.Sokolovski) debia presionar hacia el sur, en direccion a Boljov y Jotinets,  para  aislar las fuerzas alemanas en el saliente de Oriol.
• el frente central (General Rokossovski )  avanzaria en direccion a Kromi, para enlazar con las fuerzas del frente occidental.
• el frente de Briansk (General M.M. Popov ) debia lanzar ataques en la zona de Novosil, para envolver Oriol por el Norte y por el Sur.

El mando ruso decidio atacar en profundidad y concentro para ello grandes contingentes de artilleria y adecuadas provisiones para un ataque sostenido;  las tropas fueron ampliamente informadas, alentandolas a cumplir al maximo con el objetivo propuesto. Al principio de la Operacion los rusos tenian una ventaja de 2 a 1 en hombres, 3 a 1 en cañones,  2, 3 a 1 en carros de combate y 2,7 a 1 en aviones, ademas de que en el sector de ruptura esta era mas elevada. El 12 de Julio despues de una intensa preparacion artillera y bombardeo aereo, el frente de Briansk y el ala izquierda del frente occidental se lanzaron hacia adelante, mientras en el sector Bielgorod-Jarkov las fuerzas alemanas estaban intentando penetrar en la vertiente meridional del saliente y el 9º Ejercito estaba preparandose para reemprender la ofensiva contra Kursk por el Norte. En la tarde del 13,  el 11º Ejercito de Guardia rompio el frente tras duros combates, en una extension de 25 km, el Ejercito 61 del frente de Briansk lo hizo en un frente de 8km; mientras el Ejercito 3 y el 63 penetraban 15km dentro del dispositivo defensivo aleman. 

Desde el principio el ataque lanzado por los rusos obligo a los alemanes a colocarse a la defensiva, asi mismo se unieron los mandos de la 2º Panzerarmee y el 9º Ejercitosituados en la saliente de Oriel y mandados por el general Model. El 19 de Julio, el Ejercito 11 Guardia penetro a lo largo de todo su frente en una extension de 72 kms, mientras el frente de Briansk rompia las defensas alemanas abriendo el 17 de Julio una brecha de 35km de frente y 25 de profundidad. Cooperando con el Ejercito 11 Guardia y el 4º Ejercito Acorazado, el 29 de Julio el Ejercito 61 del Frente de Briansk libero Boljov y continuo su avance hacia el Norte, amenazando cortar las lineas de comunicaciones alemanas. La situacion cada vez se complicaba mas para la Whermacht, el general Model solicito autorizacion al Fuhrer para retirarse de la cabeza de puente de Oriol, a fin de evitar otro Stalingrado . 

Mientras el mariscal de campo von Kluge, comandante del Grupo de Ejercitos Centro, evaluaba la situacion en su sector: " El Estado Mayor del Grupo de Ejercitos es plenamente consciente de que su anterior plan,  de atacar al enemigo durante la maniobra de repliegue, es ahora imposible de realizar, puesto que las tropas estan exhaustas y su capacidad combativa se ha reducido mucho. Ahora se trata unicamente de salir del saliente de Oriol lo antes posible".

El 5 de Agosto los rusos recuperaron Oriol; a partir de ese dia las fuerzas del frente central alcanzaron las vias de acceso al nudo de carreteras y base de abastecimineto aleman de Kromi, a partir del 18 el frente de Briansk y el ala derecha del frente central alcanzaron las lineas defensivas previstas, a lo largo de las cuales estaban atrincherados los alemanes. 

El saliente de Oriol estaba liquidado y los alemanes habian sufrido una derrota aplastante. La contraofensiva ruso duro 37 dias, al mejor estilo de la Blitzkrieg , el ejercito ruso avanzo 150 km hacia el oeste, desbaratando el plan de ataque  aleman hacia Kursk y destruyendo 15 divisiones enemigas. Ademas, y  lo que era mas peligroso para la Whermacht, creando las condiciones para el desarrollo de una nueva ofensiva hacia el oeste. Los rusos por su parte habiendo comprendido la situacion delicada de las fuerzas alemanas, decidieron no efectuar ningun reagrupamiento de fuerzas, sino atacar con las fuerzas de los frentes de Voronezh y de la estepa contra Bielgorod y Jarkov, en el punto de conjuncion de la 4ª Panzerarmee y el Grupo Operativo Kempf, con ello aislarian a las dos unidades y despues las destruirian por separado. 

Operaciones en Jarkov
Las fuerzas alemanas en este sector comprendian 300.000 hombres, 3500 cañones y morteros, 600 carros de combate y 900 aviones. La zona defensiva tenia una profundidad de 15km,  el cinturon principal contaba con dos lineas defensivas equipadas con casamatas y una red de trincheras interconectadas. El 3 de Agosto se inicio la contraofensiva, a las 13:00 horas, la infanteria del 5ª Ejercito de Guardia atraveso el cinturon defensivo principal y detras irumpieron el Ejercito Acorazado 1 y el 5 Ejercito Acorazado Guardia, esto completo la ruptura del frente, avanzando rapidamente hacia Bielgorod, adonde llegaron el 5 de Agosto. El 8 de Agosto, tras un avance de 100 km, el unidades del Ejercito Acorazado 1ª y el 6ª Ejercito Guardia tomaron la ciudad de Bogodujov, partiendo en dos las fuerzas alemanas del sector Bielgorod-Jarkov. El 11 de Agosto, el Alto Mando aleman decidio defender Jarkov, pues su perdida abriria las puertas para una ofensiva rusa a Ucrania, concentro en la zona tres Panzerdivisionen de las Waffen-SS, las Das Reich, Totenkopf y Viking, lanzandolas contra el Ejercito Acorazado 1 y parte del flanco izquierdo del 6ª Ejercito Guardia. 

Los alemanes contaron por un momento con superioridad en carros de combate, pero el mando sovietico traslado elementos del 5ª Ejercito Guardia y desbarato todo el plan, el 17 los alemanes quedaron nuevamente a la defensiva. El 13 de Agosto el frente de la Estepa rompio el cinturon defensivo de Jarkov, entre el 18 y el 22, el 5ª Ejercito Guardia y el Ejercito 53ª rebasaron a Jarkov por el Oeste y sudoeste, mientras el 7ª Ejercito Guardia y el Ejercito 57ª la rodeaban por el Este y Sudeste, esto crearia la trampa para las fuerzas alemanas en la zona, el dia 22 solo contaban con el corredor de la carretera Jarkov-Merefa-Krasnograd; en la tarde del 22 los alemanes empezaron a abandonar la ciudad; en la noche del 22 al 23 de Agosto, el Ejercito 69ª y el 7ª Ejercito Guardia penetraron en la ciudad, al medio dia, todas las fuerzas alemanas en la ciudad habian sido aniquiladas. Para el Ejercito sovietico esta fue una maravillosa victoria, asegurandose a partir de esta fecha la iniciativa;  para la Whermacht significo la perdida de 23 divisiones de infanteria y siete divisiones Panzer, 500.000 hombres y el confrontar el hecho de que los rusos habian aprendido a combatir al mejor estilo.