根據正德29年1月卡薩布蘭卡會議精神，奧斯曼帝國於年7月10日，在西西裏島實施登陸作戰。此戰是為大明遠征軍大舉反攻做鋪墊，由於西西裏島地下反抗組織的反抗運動越來越激烈，規模越來越大，德國在該地區的兵力無法抵禦奧斯曼軍隊的進攻。同時，庫爾斯克會戰不僅讓阿道夫看不到勝利的希望，而且在奧廖爾突出部的德第9集團軍有被切斷後路，有重蹈察裏津德軍覆滅的危險。
阿道夫決意終止“堡壘”計劃，抽調在西線重整的在庫爾斯克會戰之前被重創的幾個師以及察裏津戰役中被全殲但是重新組建的師，組建成B集團軍群去西西裏。為此阿道夫召集克魯格、曼斯坦因等人到他的“狼穴”總部開會，宣布這一決定，由於中央集團軍群糟糕的局勢，克魯格讚同阿道夫的決定。
但曼斯坦因則強烈地反對，他認為德軍不應在決戰戰場上草率收場，德軍還有充分力量，可以繼續發動不間斷小規模的戰鬥，消耗掉明軍裝甲力量，以便使明軍至少不能在德軍撤出進攻後，立即發起強力反擊。所以，曼施坦因認為，在庫爾斯克戰役剛剛進行到決戰高潮時取消“堡壘”作戰是錯誤的決定。
而經曆了察裏津戰役的打擊後更加缺乏勇氣和耐心的阿道夫最終取消了進攻，德軍開始後撤，至此，雙方基本恢複了交戰前的態勢。
但是戰爭主動權的喪失，使阿道夫的如意算盤再次落空。明軍的進攻率先在庫爾斯克北部發起，此次戰役的代號為“奧廖爾戰役”。
明軍軍向奧廖爾突出部的德軍陣地實施了長達兩個多小時的炮擊，隨後趙鎮軍和羅浩文軍的一線部隊開始進攻。德軍則進行著頑強的抵抗，但是隨著杜小寶集群主力的參戰德軍的抵抗被迅速瓦解。
此時大明空軍也完全控製了製空權，麵對坦克和兵力都占優勢的大明遠征軍，莫德爾無力阻止其進攻，他意識到失去奧廖爾隻是時間問題。莫德爾向阿道夫請求放棄奧廖爾，將德軍後撤至“哈根”防線，但被阿道夫否決。而此時，蘇萊曼一世率領的奧斯曼軍隊在大明艦隊的配合下，掃清了地中海上的德海軍殘餘艦隊，打開了登陸西西裏的通道。阿道夫需要從俄羅斯戰場抽調兵力去西西裏，而奧廖爾突出部的德軍也麵臨被蘇聯紅軍合圍的危險。
在莫德爾和克魯格再一次請求後撤後，阿道夫最終同意棄守奧廖爾，並調第2黨衛裝甲軍去增強西西裏的防禦，於是德軍向布良斯克方向的“哈根”防線撤退。撤退途中，德軍實行了殘酷的焦土政策。明軍攻克了奧廖爾，並繼續追擊退卻中的德軍，解放了霍特涅茨，進入卡拉切夫，至此明軍的進攻基本結束，戰線逐步穩定了下來。
在奧廖爾戰役中，明軍殲敵近9萬人，坦克500輛，火炮2402門，並向西推進了150公裏，拉平了庫爾斯克防線。
在南線，當德軍和明軍脫離接觸時，朱厚照要求明軍立刻發動反攻。這次作戰的代號以俄國名將“紮伊采夫”的名字命名。擔當此次進攻任務的是李定國集群和江夏集群，總兵力為120萬人和4800多輛坦克和自行火炮以及3000架戰機和轟炸機。
明軍近萬門大炮齊鳴，大量炮彈傾卸到德軍陣地上，炮擊持續了兩多小時，最後以一陣暴風火箭炮的齊射作為結束。隨後坦克和步兵開始發起攻擊。在炮擊中幸存的德兵無力阻擋明軍的前進，明軍很快就突破了德軍第一道防線。經過一天的戰鬥，明軍各突擊集團平均向德軍縱深推進了30～50公裏。在隨後幾天的戰鬥中，德軍的防守異常地頑強，但明軍的坦克和步兵配合默契繼續向前突破，明軍宣永集團軍攻占鮑裏索夫卡切斷了德軍第255、第332步兵師和第19裝甲師的退路，隨後將其全殲。隨後明軍收複別爾哥羅德，占領德軍後方的後勤供應基地博戈杜霍夫，繳獲大量德軍物資和燃料。