蘇軍在1942年底至1943年初的冬季進攻之后，于3月底暫時轉入防御，但仍保持著戰略主動權。
蘇德戰場出現了“平靜的春季”，僅在庫班繼續進行著爭奪制空權的激戰。蘇軍要實現戰爭的根本轉折，尚需做出巨大努力。
戰爭的進程和結局如何，在很大程度上取決于相對寧靜的1943年春哪一方能更迅速地彌補損失，增強自己的軍事實力，更好地做好下一步作戰的準備。
在1943年4月至6月這段戰略間歇，交戰雙方都用來制訂新的戰略決策和準備夏季的行動。
在蘇德戰場，蘇軍在包括斯大林格勒反攻作戰在內的冬季進攻中，取得一系列勝利，進攻力量進一步增強。德、意軍隊1943年5月在北非的作戰中敗北。意大利已瀕臨被迫退出戰爭的前夕。大西洋交通線的斗爭于春季取得有利于同盟國的轉折。日本在太平洋已成強弩之末。反法西斯一方的軍事力量迅速增長，整個大戰的戰略形勢對反法西斯聯盟十分有利。
德軍在斯大林格勒會戰和1942年底至1943年初蘇軍冬季攻勢中的失敗，以及在其他戰場的不利形勢，使德國內部情況更趨惡化。
為了改善德國的困境和防止法西斯集團崩潰，德軍統帥部決定在蘇德戰場發動大規模夏季攻勢，企圖以重新奪取戰略主動權，扭轉不利的戰爭態勢。進攻計劃于3月初開始制訂。
關于在蘇德戰場作戰的戰略方針和1943年夏的具體軍事行動計劃，在德軍武裝部隊東線與西線的將領之間，陸軍總部與德軍最高統帥部之間存在意見分歧。
但是，最終德軍統帥部的計劃是：
堅決削弱蘇軍將在夏季發動攻勢的突擊力量，然后向東方展開勝利的進攻，從蘇軍統帥部手中奪回戰略主動權，力求戰局發生對德軍有利的轉變。
德軍統帥部考慮到其軍隊在庫爾斯克突出部地域的有利態勢，決定把庫爾斯克突出部作為進攻出發地段。為準備在庫爾斯克附近實施代號為“堡壘”的進攻戰役，希特勒于1943年4月15日簽署了第六號作戰命令。
德軍的進攻企圖是：
從北面的奧廖爾和南面的別爾哥羅德向庫爾斯克突出部根基部實施向心突擊，圍殲蘇軍中央方面軍和沃羅涅日方面軍，然后向東南方向，即蘇軍西南方面軍的后方突擊。
此后，預定向東北方向發展進攻，以圖進至蘇軍中央方面軍后方，威脅莫斯科，并計劃重新向列寧格勒進攻。
對于德軍統帥部來說，主要問題在于補充兵員和武器的損失，并建立相應的進攻集團。為了補充軍隊和組建新的兵團，德國不得不從1943年1月13日起實行總體動員，征召大量軍工企業和交通運輸部門的工人，以及老年男子和16至18歲的青年入伍。
新入伍的人員在后備軍和正在整編或組建的師里經4至6個月的訓練即被送往作戰部隊，有的甚至僅進行6至8周訓練即被派往前線。根據總動員令應征入伍的士兵，無論身體條件或戰斗素質都大不如以前。但是，動員畢竟使蘇德戰場上受到嚴重削弱的德軍部隊得到了補充。實行總體動員的結果，征召了200余萬人。這使德軍在1943年上半年得以新組建一批師，并對1942年底至1943年初遭受損失的一些兵團進行補充。
1943年，德國的工業加緊發展，軍火產量比往年有所增長。1943年，德國火炮、坦克和迫擊炮產量比1942年增加一倍多，作戰飛機產量增加70％。但是，由于德軍作戰損失很大，超過其軍工生產和人員的補充能力，德軍統帥部仍被迫縮減了許多步兵師的編制規模。
截至1943年7月，由于實行總動員和加緊生產技術裝備，德軍在蘇德戰場共集中530余萬人、5.4萬多門火炮、5800多輛坦克、近3000架飛機，以及277艘艦艇，但仍未能補足其全部損失，使其蘇德戰場部隊總人數達到1942年秋季的水平，約620萬人。不過，德國此時仍是個強大的對手。在英美尚未開辟歐洲第二戰場的情況下，德軍還能夠從西線向東線抽調兵力。
為實施“堡壘”戰役，德軍在庫爾斯克方向集中了蘇德戰場德軍全部裝甲師的近70％、作戰飛機的65％以上。實施“堡壘”戰役的各突擊集團共編有50個精銳師，其中包括16個裝甲師。
集中于庫爾斯克突出部以南和以北的德軍中央和南方兩個集團軍群，總兵力達90余萬人。實施戰役的德軍各集團共裝備火炮、迫擊炮約1萬門、坦克約2700輛、飛機2000余架。德軍突擊集團還裝備了新式“虎”式和“豹”式坦克以及“裴迪南”式強擊火炮。
然而，至1943年7月庫爾斯克會戰前，整個蘇德戰場的兵力兵器對比已發生根本性變化。蘇聯國民經濟納入戰時軌道后，更加廣泛地展開了軍火生產，新式武器產量有了很大增長。軍事經濟迅速發展和部隊作戰技能的提高，使蘇軍各軍兵種從1943年春季至夏初這一期間得以進行大規模組織整編，組建了大量的坦克集團軍和空軍集團軍，基本完成了在全軍中建立軍一級編制的工作。
蘇軍裝備了各種新式武器裝備，諸如改進型坦克、自行火炮、飛機，以及大量火炮、迫擊炮、自動步槍和彈藥等。至7月初，蘇軍已取得對德軍優勢，許多武器裝備的主要質量指標，已超過德軍同類武器裝備。
1943年3月末，冬季戰局結束后，蘇軍最高統帥部即著手制訂1943年夏秋作戰計劃。
最初計劃先敵轉入進攻，在西南戰略方向實施主要突擊，戰局一開始就展開廣泛的進攻行動。但是，在查明德軍準備在庫爾斯克突出部地域采取大規模進攻行動的企圖后，蘇軍最高統帥部于3月末至4月初進行了多次討論，對夏季攻勢計劃做了重大修改，并于4月12日召集會議，定下了實施有防御的預先計劃。
計劃規定：
在庫爾斯克突出部集中重兵集團，暫時轉入有組織的堅守防御，在防御交戰中疲憊、消耗德軍集團，然后轉入反攻，粉碎德軍進攻企圖；在粉碎庫爾斯克方向德軍后，計劃在正西方向和西南方向全線出擊，摧毀德軍從斯摩棱斯克到亞速海的防御。
為牽制德軍部隊并使其無法機動預備隊，在蘇德戰場南部一些方向上和西北方向上實施局部進攻。
會上也研究了另一種方案：倘若德軍統帥部近期內不在庫爾斯克附近發動進攻，則蘇軍將轉而采取積極行動。
為進行庫爾斯克會戰，蘇軍在庫爾斯克地域建立了由蘇軍沃羅涅日方面軍和中央方面軍組成的軍隊集團。截至7月初，該集團編成內共有133萬余人、火炮1.9萬門、坦克近3500輛、飛機近3000架。
在兩個方面軍后方配置的大本營戰略預備隊——新編草原方面軍，準備隨時采取防御或積極的進攻行動。部署在這里的蘇軍占其整個作戰部隊人員約1／3，火炮的近26％，坦克的46％以上，作戰飛機的1／3以上。
庫爾斯克會戰，從7月5日德軍發起進攻開始至8月23日蘇軍勝利結束進攻，歷時50天。
為實施防御，蘇軍預先做了大量周密充分的準備工作。4月，蘇軍在庫爾斯克突出部展開了堅守作業，接近前線地區的居民給蘇軍以巨大支援。
6月份，計有30余萬庫爾斯克市、州的居民參加了防御工事的構筑。為實施穩固的防御，蘇軍采取的主要措施是：
在庫爾斯克方向建立整個縱深為250至300千米的多地帶防御；將大本營戰略預備隊調到庫爾斯克以東地域；向庫爾斯克地域進行了整個戰爭期間規模最大的一次物資器材和部隊的集中；組織了專門破壞德軍交通線和奪取制空權的空中戰役；加強游擊隊的活動，在德軍后方開展大規模破壞活動和收集重要情報的活動；從4月起，部隊利用戰斗間歇進行戰斗訓練，特別是反坦克訓練；實施一整套措施，以便保證蘇軍即將開始的行動。
防御作戰從7月5日拂曉蘇軍實施炮火反準備開始，共有2460門火炮、迫擊炮和火箭炮參加了炮火反準備，平均每千米正面的火炮密度達35門，在最重要的地段上達70門。炮火反準備使德軍的首次突擊力量遭到重大損失，已做好進攻準備的德軍戰斗隊形和指揮系統被打亂，因此，德軍被迫推遲3個小時才發起進攻。
7月5日5時30分和6時，德軍在炮火準備后分別由奧廖爾以南地域從北向南和從別爾哥羅德地域由南向北對庫爾斯克發起進攻。
德軍在蘇軍中央方面軍地帶內向三個方向實施了突擊：向奧利霍瓦特卡實施主要突擊，向小阿爾漢格爾斯克和格尼列茨實施輔助突擊。
德軍第九集團軍在奧利霍瓦特卡主突方向上，將300多輛坦克同時投入戰斗，大批轟炸機輪番轟炸，為坦克開路。蘇軍航空兵和炮兵對德軍坦克實施了猛烈突擊。德軍步兵也遭到防御部隊猛烈射擊。
7月5日日終，主突方向的德軍在付出重大代價后，楔入蘇軍第十三集團軍防御縱深7至8千米。
蘇軍中央方面軍判明德軍主突方向后，于6日以第十三集團軍的近衛第十七軍和第二坦克集團軍的第十六坦克軍向北，以第十九坦克軍從薩莫杜羅夫卡向東北，分別對德軍主要集團實施反突擊，阻止了德軍的進攻。隨后幾天，德軍向波內里增調兵力，但通過這一方向向庫爾斯克突破的企圖也未成功。
7月9日，德軍中央集團軍群被迫把突擊集團全部兵力投入戰斗。
7月11日，德軍在付出重大代價后未能突破蘇軍防御陣地，被迫轉入防御。蘇軍在奧廖爾方向轉入反攻的時機已經成熟。
在庫爾斯克南面蘇軍沃羅涅日方面軍地帶內，德軍共集中了約1000輛坦克同時投入戰斗，其中700輛配置在奧博揚公路的主要方向上。
7月5日晨，德軍向奧博揚實施了主要突擊，在科羅恰方向實施輔助突擊。
沃羅涅日方面軍以3個集團軍和一個坦克集團軍抗擊德軍的進攻。在防御的關鍵時刻，蘇軍及時調整部署，加強兵力，實施反突擊，終于在奧博揚方向阻止了德軍的進攻。
7月10日，因在奧博揚方向未能繼續前進，德軍被迫將主力調到普羅霍洛夫卡方向實施進攻，企圖繞道向庫爾斯克推進。德軍第四裝甲集團軍和“肯百夫”戰役集群實施了這次進攻。
蘇軍決定從兩個方向對雅科夫列沃實施向心反突擊，即以近衛坦克第五集團軍和近衛第五集團軍從東北，以第一坦克集團軍和近衛第六集團軍的近衛步兵第二十二軍從西北，分別實施反突擊。第二和第十七空軍集團軍對反突擊實施空中支援。
7月12日，在普羅霍洛夫卡以西和以南地域，雙方約1200輛坦克和自行火炮展開了第二次世界大戰中規模最大的一次坦克遭遇戰。同時，雙方飛機在空中也展開了激戰，僅7月12日，蘇軍空軍即出動飛機近300架次。
普羅霍洛夫卡地域的坦克戰以蘇軍的勝利告終，德軍被迫停止進攻，并后退10千米，德軍損失坦克400多輛。德軍由南面向庫爾斯克的進攻已陷入困境，在楔入蘇軍防御縱深近35千米后被迫轉入防御。
從7月16日起，在進攻計劃已被徹底挫敗的情況下，南面德軍開始撤回出發地區。蘇軍沃羅涅日方面軍和草原方面軍在德軍后衛阻擊下追擊撤退之敵，于7月23日日終前出到交戰開始前所占地區，并根據蘇軍統帥部指示就地做反攻的準備。
反攻的目的是殲滅德軍奧廖爾和別爾哥羅德——哈爾科夫兩個集團，并為轉入總的戰略進攻創造條件。蘇軍中央方面軍、布良斯克方面軍以及西方面軍負責實施奧廖爾進攻戰役。
沃羅涅日方面軍、草原方面軍和西南方面軍一部，負責實施別爾部德——哈爾科夫進攻戰役。蘇軍的這次反攻在300余千米正面進行。
蘇軍最高統帥部代表朱可夫和華西列夫斯基分別負責協調沃羅涅日方面軍與草原方面軍、西南方面軍與南方面軍之間的行動。
7月12日，經航空火力和炮火準備之后，蘇軍首先對奧廖爾突出部北部正面和東部正面發起反攻。西方面軍左翼各兵團向霍特涅茨和博爾霍夫方向展開進攻，布良斯克方面軍向博爾霍夫和奧廖爾方向展開進攻。
進攻第一天，西方面軍近衛第十一集團軍為奪取主要防御地帶與德軍進行了激烈的戰斗，第二天日終前已突破德軍防御的戰術地域，向縱深推進近25千米。
布良斯克方面軍地帶內的進攻十分艱難，德軍竭力扼守博爾霍夫，因為這是從北面掩護通往奧廖爾集團后方的重要防御樞紐。布良斯克方面軍所屬第六十一集團軍在兩天的進攻中接連擊退德軍的反沖擊，楔入敵防御縱深8千米。
7月12日，方面軍第三、第六十三集團軍的部隊未能突破德軍主防御地帶。近衛第一坦克軍在第六十三集團軍地帶投入交戰后，進攻速度才有所提高。7月13日日終前，第三、第六十三集團軍楔入德軍縱深已達15千米。
西方面軍不斷擴大和加深突破口，摧毀了博爾霍夫德軍集團的抵抗，從西面包圍了該城，并從北面和西北進一步威脅到奧廖爾城。布良斯克方面軍從東北和東南向奧廖爾實施主要突擊，布良斯克方面軍所屬第六十一集團軍則由東面和東南面對博爾霍夫實施包圍。
7月15日，中央方面軍右翼各集團軍轉入反攻，向西北方向的克羅梅實施主要突擊。至17日，中央方面軍完全恢復了自己在德軍進攻前所處的態勢。
為阻止蘇軍的進攻，德軍急忙從第九集團軍和蘇德戰場其他地段調來7個裝甲師、1個機械化師和4個步兵師。為了增強突擊力量，發展進攻，蘇軍最高統帥部決定將戰略預備隊投入交戰。采取此舉的另一個原因是，戰斗至第七天，蘇軍進攻的總正面已大大加寬，隨著部隊日益楔入德軍防御縱深，各兵團之間開始出現間隙，翼側逐漸暴露。
7月19日至26日，布良斯克方面軍將最高統帥部預備隊加強的近衛第三坦克集團軍，西方面軍把最高統帥部加強的第十一集團軍、第四坦克集團軍和近衛第二騎兵軍，先后投入交戰。戰略預備隊投入交戰后，大大提高了蘇軍的進攻速度。
7月29日，布良斯克方面軍攻克博爾霍夫。結果，奧廖爾德軍集團被蘇軍3個方面軍從北、東、南三面包圍，蘇軍的3個坦克集團軍又構成了切斷德軍西撤道路的威脅。
7月31日夜，德軍為免遭全殲，開始由奧廖爾向西撤退。
8月3日，布良斯克方面軍所部楔入奧廖爾。
8月5日晨，布良斯克方面軍在西方面軍和中央方面軍的兩翼配合下，經過激戰解放該城。就在同一日，實施別爾哥羅德——哈爾科夫進攻戰役的草原方面軍，解放了別爾哥羅德。蘇聯首都莫斯科鳴放禮炮，以表示對解放這兩座城市的蘇軍的敬意。消滅奧廖爾集團以后，蘇軍轉入追擊。
至8月18日，蘇軍前出到德軍在布良斯克以東構筑的防御地區。此時，為了準備實施解放布良斯克的戰役，蘇軍抵達該地域后便停了下來。
通過奧廖爾戰役，蘇軍拔除了德軍的重要戰略基地，擊潰德軍15個師，向西推進150千米，為然后蘇軍向白俄羅斯進攻創造了有利條件。
8月3日，蘇軍向德軍占領的遏制著蘇軍通往烏克蘭和頓巴斯進攻道路的別爾哥羅德西北地域發動進攻。進攻第一天，沃羅涅日方面軍和草原方面軍取得很大勝利。
8月5日，草原方面軍攻占別爾哥羅德。蘇軍在別爾哥羅德——哈爾科夫方向上的進攻，迫使剛被調走抗擊蘇軍在頓巴斯方向進攻的德軍幾個裝甲師又匆忙調回哈爾科夫地域。沃羅涅日方面軍進攻較順利，所屬第一坦克集團軍在實施戰役的5天中，推進100多千米。
至8月7日日終，已攻占德軍戰役縱深內的重要抵抗中心和交通樞紐博戈杜霍夫市。此時，方面軍近衛第五坦克師也攻占了德軍從西北方向掩護哈爾科夫的兩個重要樞紐位洛切夫和卡扎契亞洛潘。至此，德軍已被分割為兩個部分。8月11日，沃羅涅日方面軍向西和西南方向擴大突破口，并切斷了哈爾科夫至波爾塔瓦鐵路。此時，草原方面軍各集團已逼近哈爾科夫德軍防御外廓。西南方面軍第五十七集團軍已強渡北頓涅茨河，從東和東南逼近哈爾科夫。
為了粉碎沃羅涅日方面軍的突擊集團，消除包圍哈爾科夫的最大威脅，德軍決定使用從頓巴斯調到哈爾科夫方向的基本兵力，對楔入博戈杜霍夫以南地域的沃羅涅日方面軍實施反突擊。
8月11日至17日，雙方在博戈杜霍夫以南地域展開了激烈的戰斗。
德軍將3個裝甲師投入戰斗后，把蘇軍向北擊退20千米，但未能實現楔入博戈杜霍夫地域前出到蘇軍沃羅涅日方面軍主要集團后方的企圖。
8月17日，在蘇軍打擊下，該方向德軍被迫停止進攻轉入防御。德軍在這一企圖失敗后，又企圖從阿赫特爾卡地域由西北方向突擊博戈杜霍夫，計劃切斷阿赫特爾卡以南的戰線突出部，由西北方向楔入博戈杜霍夫地域，粉碎沃羅涅日方面軍突擊集團的基本兵力。
為此，德軍在阿赫特爾卡及其以西地域集中了一個機械化師和第十九、第十一、第七裝甲師的基本兵力。同時，德軍在科帖爾瓦以南集中了黨衛隊的裝甲師的基本兵力，企圖從南面突擊前出到科帖爾瓦地域的蘇軍后方。經激戰，沃羅涅日方面軍粉碎了德軍的企圖，德軍被迫轉入防御。
當沃羅涅日方面軍抗擊德軍反突擊時，草原方面軍逐步摧毀德軍的頑強抵抗，從東、北、西三面包圍了哈爾科夫。德軍遲滯蘇軍反攻的企圖遭到失敗。為免遭殲滅，德軍于8月22日開始向西南撤退。
8月23日，草原方面軍在沃羅涅日方面軍協同下攻占哈爾科夫。此次戰役，使蘇軍向南和西南方向前進140千米，擊潰德軍15個師，為解放第聶伯河左岸烏克蘭和前出第聶伯河創造了條件。
蘇軍在反攻中肅清了奧廖爾地域和別爾哥羅德——哈爾科夫地域的德軍集團，勝利結束了連續50天的。會戰結果是：德軍損失50萬人、1500輛坦克、3000門火炮、3700余架飛機，德軍30個師被粉碎。當然，蘇軍也付出了重大代價。此戰役使希特勒的進攻戰略徹底破產，蘇軍在整個蘇德戰場完全轉入戰略進攻。
庫爾斯克會戰，如同莫斯科會戰和斯大林格勒會戰一樣，成為蘇聯衛國戰爭勝利的一個重要里程碑。蘇軍在庫爾斯克地域的勝利，使蘇軍完全掌握了戰略主動權，為然后在蘇德戰場全線展開進攻創造了有利條件。