苏军在斯大林格勒展开胜利反攻的同时，又在库尔斯克-哈尔科夫方向和布良斯克方向实施了反攻。1943年1月25日，苏军解放了沃罗涅日，2月8日攻克库尔斯克，9日攻克别尔哥德罗，16日解放哈尔科夫。但是，德“南方”集团军群很快在2月19日展开了新的进攻，迫使苏军后退100-150公里，至3月16日及3月18日，德军重新占领哈尔科夫和别尔哥德罗；苏军在布良斯克和奥廖尔方向的反攻未能奏效，这样在库尔斯克周围形成一突出部，苏德双方又摆开了阵势，调兵遣将，准备展开一次新的大会战。
经过三个月的准备，希特勒在7月4日正式发布命令，实施代号为“堡垒”的进攻战役。希特勒在命令中写道，库尔斯克战役“应当对战争进程产生决定性影响和成为转折点”，“这是争取德国胜利的最后一战”。很明显，德国企图通过库尔斯克会战，挽回因斯大林格勒战役而失去的战略优势，夺回战略主动权。
参加这场战役的德军是德“中央”集团军群的所属部队第9集团军共23个师，部署在奥廖尔以南，准备从北向南进攻库尔斯克；第2集团军8个师，防守在库尔斯克突出部以西；属于“南方”集团军群的第4坦克集团军和“凯姆普夫”战役集群，共19个师，部署在别尔哥罗德地域，准备从南向北进攻库尔斯克。德军总兵力约90万人，火炮一万门，坦克和自行火炮2700辆，飞机2千余架，并有新式的“虎”式和“豹”式坦克参加战斗。
苏军方面实行防御的是二个方面军，即由罗科索夫斯基将军率领的中央方面军，抗击德军从奥廖尔方向的进攻；由瓦杜丁将军率领的沃罗涅日方面军担任抗击来自别尔哥罗德德军的进攻。这二个方面军共有兵力133万人，火炮1.9万门，坦克和自行火炮3400多辆，飞机2100多架。另外还有科涅夫将军率领的草原方面军作为预备队。从兵力和武器装备看，苏军均占优势。
7月5日，库尔斯克会战开始了。德军分两路从奥廖尔和别尔哥罗德向库尔斯克实施向心突击。
但是，苏军早已从俘虏那里得悉德军在7月5日进攻的情报，便先发制人，用3000门火炮分别向南、北两股德军实施30分钟的轰击，使德军受到较大损失，进攻不得不拖延了2个多小时。经过激烈的交锋，北部德军至7月11日才前进9-15公里；南面德军才推进5-35公里。
7月12日，苏军转入反攻。沃罗涅日方面军的坦克与德军坦克在普罗霍罗夫卡地区发生遭遇战，双方投入坦克共1200辆，展开了第二次世界大战中规模最大、战斗最为激烈的坦克大战，战斗持续了一天，结果德军损失坦克400辆，被击毙官兵一万多名。7月16日，德军被迫撤回到原来的阵地。苏军统帅部乘胜迅速作出了反攻计划，决定由中央方面军、布良斯克方面军和西方方面军，实施对奥廖尔德军的围歼；由沃罗涅日方面军、草原方面军和西南方面军实施对别尔哥德罗德军的围歼。8月5日分别攻克了奥廖尔和别尔哥罗德；8月23日攻占哈尔科夫。
这次会战以苏军的胜利而告结束，德军损失50多万，坦克1500辆，火炮3000门，飞机3700余架。
苏军在库尔斯克会战的巨大胜利，进一步发展和巩固了斯大林格勒战役所取得的伟大战果，德军进一步遭到削弱，并彻底丧失了战略主动权，被迫转入战略防御；而苏军越战越强，完全掌握了战场的主动权，为随后展开在长达2千公里长的战线上发起大反攻、解放乌克兰准备了条件。
战伊万·科涅夫将军。1943年7月他指挥苏军打败了围困伊尔库斯克的德军。
康斯坦丁·罗科索夫斯基将军。他指挥了库尔斯克与斯大林格勒战役。
伊里克·冯·曼施泰因，第二次世界大战中德军最善战的野战部队司令。
正在哈尔科夫指挥坦克作战的德军党卫军第二坦克部队司令保尔·豪塞尔将军，从坦克的炮塔里露出他曾遭战火毁坏的面孔。他在1941年同苏军作战中被炮弹片削掉一只眼睛和部分下颚。
在库尔斯克会战期间，苏德空战频繁激烈，有时一天多达200多次；苏联空军共出击2.8万架次，对会战胜利起了重要作用。图为德军运输队被苏联飞机扫射引起浓烟烈火。
苏军第五近卫坦克军指挥官巴维尔·洛特米斯洛夫中将（中）正在山顶指挥部同下属军官研究作战方案。他在库尔斯克坦克大会战中，从南方侧翼粉碎了德军进攻，保证了苏军的胜利。
1943年7月12日，苏德双方共投入坦克1200辆，战于普罗霍罗夫卡地区。这是第二次世界大战中规模大，战斗最激烈的坦克大战。图为坦克大战中的一个场面。
德国军坦克增援部队向库尔斯克疾进，投入正在鏖战的坦克大会战。
1943年8月8日，德军南方集团军群指挥官、陆军元帅曼施泰因在乌克兰机场迎接希特勒。曼施泰因极力恳求希特勒给他补充兵力或允许他率部撤退，均遭拒绝。
1943年8月，打退了德军进攻的苏军士兵正利用战斗间歇清理武器。
1943年11月7日夜晚，英斯科大放焰火，庆祝十月革命26周年和苏军解放基辅。
