По сравнению с предыдущими операциями существенные изменения произошли в планировании применения бронетанковых и механизированных войск.
В состав танковых групп были включены полки самоходной артиллерии. Они должны были наступать за танками, поддерживая их действия огнем. Танковые армии впервые намечалось применить в качестве подвижных групп фронтов для развития успеха.
Особое внимание уделялось инженерной подготовке наступления. Армии получили на усиление от 3 до 11 инженерных батальонов. Плотность саперных рот на 1 км достигала 4,7-7,6 (в контрнаступлении под Москвой - 1, под Сталинградом - 1,2). Большой объем работ был выполнен по подготовке исходного положения для атаки, которое было приближено к противнику до 300 - 400 м, а также маскировке и проделыванию проходов в минных полях. Так на участке прорыва 11-й гвардейской армии с этой целью было снято до 30 тысяч противотанковых и до 12 тысяч противопехотных мин.
Проделанные проходы обозначались указателями, и сдавались саперами командирам стрелковых и танковых частей.
Наступлению главных сил Западного и Брянского фронтов предшествовала разведка боем, проведенная 11 июля стрелковыми батальонами, выделенными от соединений первого эшелона, 80 процентов которой были усилены танковой ротой и батареей САУ. Их действия поддерживались огнем не менее артиллерийского полка. Штурмовая авиация создала дымовую завесу перед вражеским передним краем. В результате разведки боем были уточнены передний край вражеской обороны, его огневые точки, а в 11-й гвардейской армии на ряде участков захвачена первая траншея противника.
12 июля после артиллерийской и авиационной подготовки войска атаковали передний край обороны. Особенно эффективна была артиллерийская подготовка в полосе 11-й гвардейской армии: из 25 разведанных артиллерийских батарей противника 60 процентов было уничтожено, а 40 процентов выведено из строя. Пленные показали, что части первого эшелона 211-й и 293-й пехотных дивизий потеряли более половины личного состава.
К середине первого дня наступления благодаря своевременному вводу в бой свежих сил, активным действиям авиации 1-й воздушной армии был обеспечен прорыв двух оборонительных позиций противника. Для увеличения темпов наступления в полосе 8-го гвардейского стрелкового корпуса был введен в сражение 5-й танковый корпус. Совместно с 83-й гвардейской стрелковой дивизией он завершил прорыв главной полосы обороны и к исходу дня подошел ко второй оборонительной полосе.
Итак, в первый день наступления войска 11-й гвардейской армии продвинулись на 8-10 километров и овладели всеми основными опорными пунктами и узлами сопротивления как на переднем крае, так и в глубине главной полосы обороны противника, пленили более 700 немецких солдат и офицеров, захватили большое количество орудий и минометов, стрелкового вооружения, автомашин и другого военного имущества.
С утра второго дня операции в бой вступили вторые эшелоны стрелковых корпусов. Совместно с танковыми частями при поддержке артиллерии и авиации они завершили прорыв второй полосы обороны. К утру третьего дня была преодолена армейская оборонительная полоса. Соединения 5-го и 1-го танковых корпусов (1-й танковый корпус был введен в полосе 16-го гвардейского стрелкового корпуса) совместно с передовыми отрядами стрелковых дивизий перешли в преследование.
Для отражения контрударов резервов противника и дальнейшего развития наступления на Болховском направлении был введен в сражение резерв 11-й гвардейской армии. Последовательное наращивание усилий на главном направлении позволило 11-й гвардейской армии к 19 июля продвинуться в юго-восточном и южном направлениях на 70 км и охватить с запада соединения противника, обороняющиеся в районе Болхова. Большую помощь в достижении этого успеха оказала 1-я воздушная армия. Вместе с советскими летчиками сражались летчики французской эскадрильи "Нормандия".
В первые семь дней операции 61-я армия и 20-й танковый корпус Брянского фронта прорвали оборону противника и продвинулись на 20 км, обойдя Болхов с северо-востока и востока. Темп наступления 3-й и 63-й армий увеличился после ввода в сражение 1-го гвардейского танкового корпуса. К исходу 16 июля глубина прорыва в полосе их действия составила от 17 до 22 км. 15 июля главный удар в северно-западном направлении, на Кромы, нанесли 48, 13, 70 и 2-я танковые армии Центрального фронта.
К 17 июля гитлеровские войска были оттеснены на позиции, которые они занимали до начала битвы.
К исходу 18 июля была создана угроза окружения болховской группировки противника. Однако врагу удалось приостановить наступление советских войск. Он перегруппировал в район боевых действий 4 танковые и механизированную дивизию. Все силы 11-й гвардейской армии были втянуты в сражение. Фронт ее наступления расширился с 36 до 150 км. Исходя из сложившейся обстановки с целью нарастить удар 20 июля в сражение были введены: 11-я армия в стык между 50-й и 11-й гвардейской армиями, 25 июля - 2-й гвардейский кавалерийский корпус (резерв Западного фронта) на карачаевском направлении для совместных действий с 1-м танковым и 16-м гвардейским стрелковым корпусами, а 26 июля- 4-я танковая армия в полосе 11-й гвардейской армии. На направлении главного удара Брянского фронта для развития наступления 19 июля в сражение вводится 3-я гвардейская танковая армия. Отразив контратаки противника, она к исходу дня прорвала его оборону на реке Олешня. После перегруппировки в ночь на 20 июля танковая армия нанесла удар в направлении Отрады, содействовав фронту в разгроме мценской группировки противника, на следующий день на Становой Колодезь и 26 июля овладела им.
К 29 июля 61-я армия Брянского фронта, 11-я гвардейская армия и 4-я танковая армия Западного фронта разгромили болховскую группировку противника и освободили Болхов. В результате орловская группировка противника была охвачена с трех сторон войсками трех фронтов севера, востока и юга, а 3 танковые армии создали угрозу отрезать пути ее отхода на запад. Немецко-фашистское командование, стремясь избежать окружения, начало отвод соединений, оборонявшихся в орловском выступе. 5 августа войны Брянского фронта освободили Орел. В тот же день войска степного фронта освободили Белгород.
Разгромив основные силы орловской группировки, войска перешли к преследованию противника. Им во многом содействовали партизанские соединения, наносившие удары по врагу, его узлам связи, железным и шоссейным дорогам, мостам. Только с 22 июля по 1 августа 1943 года партизаны Орловской области подорвали почти 7500 рельсов. Они обеспечивали также передовые части опытными проводниками, которые скрытыми путями выводили их во фланги и тылы отходящего противника.
В результате проведения Орловской операции, продолжавшейся 37 дней, был ликвидирован стратегически важный плацдарм противника, разгромлена его группировка, насчитывавшая до 15 дивизий, и созданы условия для последующего наступления в Белоруссии. Советские войска продвинулись на запад на 150 км.
Белгородско-Харьковская операция
Белгородско-харьковский выступ противника обороняли 4-я танковая армия и оперативная группа "Кемпф", имевшие в своем составе 18 пехотных и танковых дивизий (до 300 тысяч солдат и офицеров, свыше 3 тысяч орудий и минометов, до 600 танков и штурмовых орудий и более 1 тысячи боевых самолетов). На этом участке вражеская оборона была слабее, чем на Орловском направлении. Задача состояла в том, чтобы не дать противнику дополнительного времени на ее укрепление после того, как он был отброшен в исходное положение. Замысел Ставки заключался в том, чтобы нанести рассекающий удар смежными крыльями Воронежского и Степного фронтов (980,5 тысяч личного состава, свыше 12 тысяч орудий и минометов, 2400 танков и САУ и 1300 боевых самолетов) из района северо-западнее Белгорода в общем направлении на Богодухов, Валки, Новая Водолага в целях расчленения белгородско-харьковской группировки и последующего охвата и разгрома вражеских соединений в районе Харькова. С воздуха наземные войска должны были поддерживать 2-я, 5-я, часть сил 17-й воздушных армий, авиация дальнего действия и Войск ПВО страны.
Основные положения плана операции были рассмотрены и утверждены ставкой 1 августа 1943 года.
Командующий Воронежским фронтом решил нанести главный удар в направлении Яковлево, Богодухов, Валки. На узком участке фронта (26км) сосредоточили свои действия 6-я и 5-я гвардейские армии, 1-я и 5-я танковые армии, а также 5-й гвардейский танковый корпус. Вспомогательный удар наносился на Ахтырку силами 40-й, 27-й армий, 4-го гвардейского, 2-го и 10-го танковых корпусов. Основные усилия фронта сосредотачивались в полосе 5-й гвардейской армии. Ей нужно было прорвать оборону противника на участке 6 км и к исходу первого дня вклиниться на глубину 12-15 км. Наличие в армии 7 стрелковых дивизий и средств усиления позволило иметь превосходство на направлении главного удара в личном составе в 3-4 раза, а в артиллерии - более чем в 10 раз. По танкам соотношение было примерно равное.
1-я танковая армия( 562 танка и САУ) под командованием под командованием М. Е. Катукова имела задачу войти в сражение в первый день операции по четырем маршрутам и к исходу четвертого дня перерезать дорогу Харьков-Полтава, вклинившись на глубину до 130 км. 5-я гвардейская танковая армия(542 танка и САУ) под командованием генерала П. А. Ротмистрова должна была к исходу третьего дня выйти в район Ольшан, вклинившись на глубину свыше 100 км. 5-й гвардейский танковый корпус должен был наступать на Ахтырку, 10-й и 4-й гвардейский танковые корпуса развивать наступления: первый - на Тростянец, второй- на Ахтырку. 2-й танковый корпус имел задачу наступления на Боромлю.
Главный удар во фронтовой операции наносился между белгородским и томаровским узлами сопротивления противника, что вместе с массированием сил и средств на данном направлении обеспечивало лучшие условия для прорыва тактической зоны вражеской обороны. При подготовке операции большое внимание уделялось дезинформации противника. На правом крыле фронта имитировалось сосредоточение танковой и общевойсковой армий для наступления на сумском направлении. Для этого привлекались стрелковая дивизия, инженерный батальон, маскировочная рота, 450 макетов танков и САУ, 18 грузовых машин, 8 танков, 3 самолета-разведчика, железнодорожный состав, 7 радиостанций РАФ. Благодаря этому, противник фотографировал и бомбил с воздуха ложные районы сосредоточения и выгрузки советских войск. Даже после начала наступления фашистское командование продолжало держать значительное количество войск на сумском направлении.