De cualquier manera la victoria alemana no sera facil, Vasilevsky, Vatutin y Rotmistrov estan decididos a quitarsela de las manos. Durante la noche, el General A.S. Burdeiny reagrupa los 120 tanques que quedan del II Cuerpo de Tanques Guardia, tres de las brigadas deberan ejecutar un ataque contra la Das Reich. Con el fin de proteger los flancos de los grupos de choque, Rotmistrov despliegue dos de las brigadas del II Cuerpo de Tanques y el XXIX Cuerpo de Tanques Guardia, asi como el 53º Regimiento de Tanques Guardia en reserva y 21 tanques pesados Tipo KV, y para cualquier eventualidad coloca el V Cuerpo Mecanizado Guardia que cuenta con 228 tanques y cañones de asalto en reserva al este de Prokhorovka. Vatutin asigna formaciones de cañones antitanque, artilleria y morteros a las unidades de Rotmistrov; para el asalto inicial se emplean 430 tanques y cañones autopropulsados, con 70 en un segundo escalon. 

El 10 de Julio el II SS Cuerpo Panzer cuenta con unos 300 tanques y cañones de asalto, mientras el III Cuerpo Panzer del Destacamento de Ejercitos Kempf unos 200. Los cinco cuerpos de tanques de Rotmistrov del 5º Ejercito de Tanques Guardia unos 830 tanques y cañones de asalto y con el XXXXVIII Cuerpo Panzer y el 1º Ejercito de Tanques rusos, en el area al sur de Kursk hay concentrados unos 2000 blindados para la batalla. 

Vatutin ordena a Rotmistrov iniciar el contrataque en direccion a la Granja Komsomolets y Prokhorovka a las 10:00 horas; en coordinacion con el 5º Ejercito Guardia y el 1º Ejercito de Tanques, el 5º Ejercito de Tanques Guardia debe eliminar a las unidades alemanas en el area, sin permitir su retirada hacia el sur. Mientras el 5º Ejercito de Tanques Guardia de Rotmistrov lanza su ataque, Vatutin planea otro contra el XXXXVIII Cuerpo Panzer. Pensando que los alemanes reasumiran la ofensiva el 12 de Julio, Rotmistrov decide adelantar la hora del ataque para las 08:30 y da las ordenes correspondientes. La mayoria de las unidades de Rotmistrov han alcanzado sus puntos de partida para las 02:00 horas del 12 de Julio, y dos horas mas tarde, Vatutin ordena un cambio. El Destacamento Kempf ha realizado un ataque contra la parte sur y avanza hasta quedar a 20 kms de Prokhorovka, Rotmistrov recibe ordenes para enviar su reserva en contra de estas unidades.

Con la primera luz del dia, el II SS Cuerpo Panzer de Hausser inicia el ataque, a las 06:30 horas aparecen en el cielo los primeros Messerschmitt alemanes y durante hora y media realizan ataques contra las unidades sovieticas, en corto tiempo tambien aparecen los cazas y bombarderos rusos y mientras en el cielo se desarrolla una feroz batalla, en la tierra ocurre lo mismo. A las 06:50 horas las unidades avanzadas de la Leibstandarteatacan las ultimas defensas sovieticas en la villa de Storozhevoe, el objetivo de la unidad es Iamki, que se encuentra a 2 Kms al suroeste de Prokhorovka, antes de las 08:00 horas, el 2º Regimiento de Panzergremadier inicia el descenso por la Colina 252.2 en direccion a la granja Komsomolets (Granja del Estado), rapidamente alcanza la parte norte de la misma, recibiendo reportes de la concentracion de tanques enemigos en la parte opuesta, cuando los Panzergrenadier acompañados de un regimiento SS de tanques equipado con tanques Tigre alcanza el area, se encuentra con un ataque de T-34 con infanteria rusa sobre ellos, son unidades de las 31º y 32º Brigadas de Tanques del XXIX Cuerpo de Tanques y otra fuerza de 60 tanques mas que atacan el flanco de las unidades alemanas. A pesar de gravisimas bajas, las unidades rusas obligan a los alemanes a retirarse.

Aproximadamente una hora despues de iniciado el ataque aleman, la artilleria sovietica abre fuego, indicando el comienzo de la ofensiva rusa, despues de 15 minutos de bombardeo de los lanzadores de cohetes "Katyusha", la artilleria sovietica concentra su fuego sobre las posiciones alemanas con el fin de proteger sus fuerzas. Un poco despues de las 08:30 horas, una masa de tanques y cañones autopropulsados, con los hombres de la 9º Division Aerotransportada Guardia sobre ellos, entra en accion. El 5º Ejercito de Tanques Guardoa de Rotmistrov con gran determinacion y una batalla sin precedentes se desarrolla el todo el frente de avance del II SS Cuerpo de Tanques, en especial en el sector de la Leibstandarte, las unidades rusas sufren graves perdidas mientras tratan de maniobrar alrededor de los tanques alemanes, la lucha continua toda la tarde hasta la caida de la noche. Una oleada tras otra de tanques rusos chocan contra los elementos avanzados del II SS Cuerpo Panzer y las unidades del XVIII Cuerpo de Tanques de Bakharov obliga a la Totenkopf a retirarse en direccion oeste y en su ataque a la villa de Vasilevka, cortan la comunicacion de esta ultima con la Leibstandarte, el ataque del XXIX Cuerpo de Tanques de Kirichenko contra la fuerza principal de la Leibstandarte reporta graves perdidas y pocas ganancias.

Durante todo el dia un intenso combate se desarrolla lo largo del frente del XXIX Cuerpo de Tanques, la 25º Brigada de tanques, junto con el 1446º Regimiento de Artilleria Autopropulsada y el 28º Regimiento Aerotransportado Guardia irrumpe dentro de las defensas alemanas en Storozhevoe; en la via a Prokhorovka obliga al 2º Regimiento Panzergrenadier a retirarse dentro de la villa, el encuentro se desarrolla entonces dentro de la ciudad, la parte sur de la Colina 252.2 y al oeste de Iamki. A pesar de que el Cuerpo de Tanques de Kirichenko no logra avanzar, si detiene al II SS Cuerpo Panzer en su avance sobre Prokhorovka. Para mitad de la tarde, la batalla de tanques en el sector de los XVIII Cuerpo de Tanques y XIX Cuerpo de Tanques ha terminado, ambas fuerzas se encuentran exhaustas, los sovieticos han perdido 200 tanques durante un dia de combate y los alemanes cerca de la mitad de los involucrados en el combate. A pesar de que el 5º Ejercito de Tanques Guardia de Rotmistrov a detenido el ataque aleman en Prokhorovka, enfrenta un desafio por parte de la Totenkopf  que ha concentrado 121 tanques y cañones de asalto al norte del Rio Psel, los tanques apoyados por el 6º SS Regimiento Panzergrenadier de Eicke, atacan las defensas rusas  en la Colina 226.6, los contrataques rusos detienen el ataque, pero el peligro para el 5º de Tanques continua.

A medida que el 12 de Julio llega a su fin, Rotmistrov se ve obligado a reconocer varias realidades, el 5º Ejercito de Tanques Guardia a tratado de desviar el ataque enemigo de Prokhorovka, en lo cual ha fallado; el XVIII y el XIX Cuerpo de Tanques han soportado lo peor del combate, sufriendo las consecuencias, si acaso contaran con 200 tanques para continuar la lucha al dia siguiente. De acuerdo con eso, Rotmistrov ordena a los comandantes de estos dos cuerpos, Bakahrov y Kirinchenko, retirar sus unidades hacia el segundo escalon. Mientras los vehiculos restantes se aprovisionan de combustible y municion, Vatutin trata de reemplazar las perdidas de Rotmistrov; este por su parte veirfica sus planes para el 13 de Julio.