Войска 3-й армии и 3-й гвардейской танковой армии, наступавшие на Орел с востока, успешно форсировали несколько водных преград и, обходя очаги сопротивления, пытались с ходу прорваться к Орлу. К моменту ввода в бой 18 июля, 3 гв. танковая армия имела танков Т-34 — 475, танков Т-70 — 224, орудий и миномётов — 492. Они создали для немецких войск серьёзную опасность рассечения их группировки пополам, и потому против них вечером 19 июля были введены противотанковые резервы.
Однако, поскольку фронт был прорван на широком участке, действия немецкого командования напоминали латание прорех в «Тришкином кафтане», и были малоэффективны.
22 июля передовые части 61-й армии ворвались в Волхов, улучшив положение войск Брянского фронта. Одновременно войска 11-й гв. армии перерезали шоссе Волхов — Орёл, создав немецкой Волховской группировке угрозу окружения.
В это время 63-я армия и части 3-й гв. танковой армии вели тяжёлые бои с 3-й танковой дивизией немцев, переброшенной из Ново-Сокольников, и подразделениями 2-й танковой и 36-й механизированной дивизий, переброшенными из-под Понырей. Особенно тяжелые бои развернулись в междуречье Зуша, Олешня, где у немцев имелся хорошо подготовленный оборонительный рубеж, который они пытались занять подходящими силами. Войска 3-й армии с ходу захватили плацдарм на берегу р. Олешня в районе Александровка, куда началась переброска танков 3-й гв. танковой армии. Но южнее Александровки наступление было малоуспешно. Особенно тяжело было бороться с закопанными в землю немецкими танками и штурмовыми орудиями. Тем не менее, к 19 июля наши войска вышли к р. Олешня на всем ее протяжении. В ночь на 19 июля по немецкому рубежу обороны на р. Олешня был нанесен мощный авиационный налет, а утром началась артподготовка. К полудню Олешня была форсирована в нескольких местах, что создало угрозу окружения всей Мценской группировки немцев, и 20 июля они оставили город почти без боя.
15 июля к наступательным действиям перешли и подразделения Центрального фронта, которые воспользовались отводом части немецких сил из-под Понырей. Но до 18 июля успехи Центрального фронта были довольно скромными. Лишь утром 19 июля Центральный фронт прорвал немецкую полосу обороны на 3…4 км в направлении на северо-запад, в обход Орла. В 11 часов в прорыв были введены танки 2-й танковой армии.
Интересно отметить, что артиллерийские орудия, переданные танковым войскам для усиления, буксировались некоторыми наступавшими танками 16-го тк. (для чего танки были дооборудованы буксирными крюками), а их расчёты составляли танковые десанты. Единство боеприпасов танковых и противотанковых орудий помогало справиться с проблемой боепитания орудий, а большая часть боекомплекта подвозилась штатными тягачами (автомобили «Студебеккер», «Джи-Эм-Си», ЗиС-5 и трактор «СТЗ-Нати») и использовалась как артиллеристами, так и танкистами. Такая организация помогла эффективно использовать артиллерию и танки при преодолении укрепленных пунктов противника. Но по танкам им стрелять приходилось мало. Основными целями советских танков и противотанковой артиллерии были пулеметные бронеколпаки, противотанковые орудия и немецкие САУ.
Однако 3-й тк. той же 2-й танковой армии использовал приданную противотанковую и лёгкую артиллерию неграмотно. Полки артбригады были приданы танковым бригадам, которые раздробили их на батареи, передав танковым батальонам. Это разрушило руководство бригадой, приведя к тому, что батареи предоставлялись сами себе. Командиры танковых батальонов требовали, чтобы батареи сопровождали танки своим ходом в их боевых порядках, что привело к неоправданно большим потерям матчасти и личного состава 2-й ИПТАБр (грузовые автомобили в боевых порядках танков представляли собой легкую добычу для всех видов оружия). Да и сам 3-й тк. понес большие потери в районе Троена, пытаясь без разведки и артиллерийской поддержки атаковать в лоб укреплённые позиции немецких гренадеров, усиленные истребительно-противотанковыми САУ и штурмовыми орудиями.
Наступление Центрального фронта развивалось медленно. Для ускорения продвижения частей фронта и ввиду больших потерь в танках, 24–26 июля Ставка передала 3-ю гв. танковую армию из Брянского фронта в Центральный. Однако к этому времени 3-я гв. танковая армия также понесла большие потери и потому не смогла серьезно повлиять на скорость продвижения фронта. 22–24 июля для оборонявшихся под Орлом немецких войск создалось наиболее тяжелое положение. К западу от Волхова советские войска создали наибольшую угрозу основным коммуникациям немецких войск. 26 июля в ставке Гитлера состоялось специальное совещание, посвященное положению немецких войск на Орловском плацдарме. В результате совещания было принято решение об отводе всех немецких войск с Орловского плацдарма за линию «Хаген». Однако отступление необходимо было по возможности задерживать из-за неготовности линии обороны в инженерном отношении. Тем не менее, с 31 июля немцы начали планомерный отвод своих войск с Орловского плацдарма.
В первый числах августа начались бои за предместья г. Орёл. 4 августа в восточных предместьях города бои вели 3-я и 63-я армия. С юга Орел охватывали подвижные соединения Центрального фронта, что поставило обороняющиеся немецкие войска в тяжелое положение и принудило к срочному отходу. К 5 августа бои в городе переместились на западные окраины, а 6 августа город был полностью освобождён.
На завершающем этапе борьбы за Орловский плацдарм бои развернулись за город Карачев, прикрывающий подступы к Брянску. Бои за Карачев начались 12 августа. Важную роль в ходе наступления здесь сыграли инженерные части, восстанавливавшие и разминировавшие дороги, разрушенные немецкими войсками при отступлении. К исходу 14 августа наши войска прорвали немецкую оборону восточнее и северо-восточнее Карачева и на следующий день овладели городом. С освобождением Карачева ликвидация Орловской группировки была практически закончена. К 17–18 августа наступающие советские войска вышли к линии «Хаген».
Белгородская-Харьковская наступательная операция
Считается, что наступление на Южном фасе Курской дуги началось 3 августа, но это не совсем так. Ещё 16 июля немецкие войска, находившиеся в районе Прохоровского плацдарма, опасаясь фланговых ударов советских войск, начали отход на исходные позиции под прикрытием мощных арьергардов. Но советские войска не смогли сразу начать преследование врага. Лишь 17 июля части 5-й гв. армии и 5-й гв. танковой армий смогли сбить арьергарды и продвинуться на 5–6 км. 18–19 июля к ним присоединились 6-я гв. армия и 1-я танковая армия. Танковые части продвинулись на 2–3 км, но пехота за танками не пошла. В целом, продвижение наших войск в эти дни было незначительным.
18 июля в бой должны были быть введены все имеющиеся силы Степного фронта под командованием генерала Конева. Однако до исхода 19 июля фронт занимался перегруппировкой сил. Только 20 июля войскам фронта в составе пяти общевойсковых армий удалось продвинуться на 5–7 км.
22 июля войска Воронежского и Степного фронтов перешли во всеобщее наступление и к исходу следующего дня, прорвав немецкие заслоны, в основном вышли на позиции, которые занимали наши войска до начала немецкого наступления 5 июля. Однако дальнейшее продвижение войск было остановлено немецкими резервами.
Ставка требовала немедленно продолжать наступление, но для его успеха требовалась перегруппировка сил и пополнение личного состава и материальной части. Выслушав доводы командующих фронтами, Ставка перенесла срок дальнейшего наступления на 8 дней.
Всего к началу второй фазы Белгородско-Харьковской наступательной операции в войсках Воронежского и Степного фронтов насчитывалось 50 стрелковых дивизий, 8 танковых корпусов, 3 мехкорпуса и, кроме того, 33 танковых бригады, несколько отдельных танковых полков и самоходно-артиллерийских полков. Несмотря на проведенную перегруппировку и пополнение, танковые и артиллерийские подразделения не были укомплектованы полностью. Несколько лучшим положение было у Воронежского фронта, в полосе которого ожидались более мощные контрудары немецких войск. Так, 1 — я танковая армия к началу контрнаступления имела танков Т-34 — 412, Т-70 — 108, Т-60 — 29 (всего — 549). 5-я гв. танковая армия в то же время насчитывала 445 танков всех типов и 64 бронеавтомобиля.
Наступление началось на рассвете 3 августа мощной артподготовкой. В 8 утра в наступление пошли пехота и танки прорыва. Огонь немецкой артиллерии был беспорядочным. В воздухе безраздельно господствовала наша авиация. К 10 часам передовые части 1-й танковой армии переправились через реку Ворксла. В первой половине дня пехотные части продвинулись на 5…6 км, и командующий фронтом генерал Ватутин ввел в бой главные силы 1-й и 5-й гв. танковых армий. К исходу дня части 1-й танковой армии продвинулись в глубину немецкой обороны на 12 км и подошли к Томаровке. Здесь они встретили мощную противотанковую оборону и были временно остановлены. Соединения 5-й гв. танковой армии продвинулись значительно дальше — до 26 км и вышли в район Добрая воля.
В более сложной обстановке наступали севернее Белгорода части Степного фронта. Не имея таких средств усиления, как Воронежский, его наступление развивалось медленнее, и к концу дня, даже после ввода в бой танков 1-го мехкорпуса, части Степного фронта продвинулись всего на 7…8 км.
4 и 5 августа основные усилия Воронежского и Степного фронтов были направлены на ликвидацию томаровского и белгородского узлов сопротивления. Утром 5 августа части 6-й гв. армии завязали бои за Томаровку и к вечеру очистили ее от немецких войск. Противник активно контратаковал группами по 20–40 танков при поддержке штурмовых орудий и мотопехоты, но безуспешно, К утру 6 августа томаровский узел сопротивления был очищен от немецких войск. Подвижная группа Воронежского фронта в это время продвинулась вглубь обороны противника на 30–50 км. создав обороняющимся войскам угрозу окружения.
5 августа войска Воронежского фронта завязали бои за Белгород. Войска 69-й армии вошли в город с севера. Форсировав Северный Донец, к восточным окраинам вышли войска 7-й гв. армии, а с запада Бел-юрод обходили подвижные соединения 1-го мехкорпуса. К 18 часам город был полностью очищен от немецких войск, было захвачено большое количество брошенной немецкой техники и боеприпасов.
Освобождение Белгорода и уничтожение томаровского узла сопротивления позволило наступавшим подвижным группам Воронежского фронта в составе 1-й и 5-й гв. танковых армий выйти на оперативный простор. К исходу третьего дня наступления стало ясно, что темп наступления советских войск на Южном фасе значительно выше, чем под Орлом. Но для успешного наступления Степного фронта ему не хватало танков. К концу дня по просьбе командования Степного фронта и представителя Ставки фронту было выделено для пополнения 35 тыс. человек, 200 танков Т-34, 100 танков Т-70 и 35 — КВ-lc. Кроме того, фронт был усилен двумя инженерными бригадами и четырьмя полками самоходной артиллерии