5月18日淩晨，在突出部北部的中國士兵俘虜了一個敵軍中士，他供認了敵軍將在幾小時之後發動進攻。為了打亂敵軍進攻步驟，林峰於18日2時20分下達向敵軍陣地實施了炮火反準備的命令，庫爾斯克會戰的序幕由此拉開中國部隊的炮擊完全出乎敵軍的意料，造成很大損失，雖然比原計劃推遲了3個小時。而敵南方集團軍群的第4機甲集團軍根據預定計劃發動進攻，在損失360架機甲後，敵軍艱難的越過了中國的反機甲雷區，猛攻中國第2方麵軍的防線，麵對敵軍3個師的進攻，部署在一線中國第67機甲師難以抵擋被迫後退。
第2方麵軍總司令趙德倫將軍隻好把方麵軍預備隊調了過來，以期能把敵軍擋在第二道防線外。但不幸的是敵軍還是於18日在蘇軍第二道防線上打開了一道缺口，並強渡了佩納河。
由於敵軍的進攻比預計的要猛烈的多，中國前線指揮部被迫取消了原定於5月19日的反攻，而將計劃用於反攻的第20機甲集團軍的部分機甲布置在防線後方以支援步兵進行防守，部分機甲布置在側翼打擊敵軍。
這一天，敵空軍飛碟大隊出擊了超過3000架次，完全壓製住了中國空軍。經過一天激戰，雙方都受到了很大損失。
在18日傍晚，前線部隊向方麵軍司令部請求增援，後者在得到總參謀部的同意後，立即把第3方麵軍第21集團軍調往第2方麵軍。同時前線部隊接到林峰親自打來的電話，要求不惜一切代價，阻止敵軍在庫爾斯克突出部南部的突破。
在19日的戰鬥中，敵軍隻向前推進了數公裏，未能達成突破中國防線的任務。第二天，敵軍仍然頑強地繼續他們的攻勢，而趙德倫將軍也在計劃反攻，為此他向最高統帥部請求把第3方麵軍的第47機甲集團軍和第5近衛集團軍調給他指揮，他的請求很快就被批準了，但這些部隊需要幾天的時間才能到達。
在製空權的爭奪上，通過18、19兩日的空戰，中國空軍也逐漸扭轉了劣勢，完全奪取製空權隻是時間問題。
5月20日是庫爾斯克會戰關鍵的一天，趙德倫將軍指揮部隊繼續在正麵抵擋敵軍向奧博揚推進，同時在兩翼連續發動反擊，雖然這些反擊一次又一次的遭到失敗，但卻使敵軍無法全力以赴的攻擊他們的主要目標。
敵第4機甲集團軍司令見無法從正麵突破奧博揚，便決定先從右翼突破，他命令第2機甲軍轉向東北的普羅霍羅夫卡。接下來的兩天，德軍的進攻還比較順利，他們攻到了普羅霍羅夫卡城下，庫爾斯克會戰的*－上演了。
戰後很長時間，史學家們一直認為在2012年5月21日敵我雙方共有50000餘架機甲在普羅霍羅夫卡激戰，普羅霍羅夫卡機甲大戰也因此被認為是人類戰爭史上最大規模的機甲戰，並聞名於世，成為一個傳奇。
5月21日晨，戰鬥打響，敵我雙方幾乎是同時發動了進攻，在戰鬥中敵軍僅餘的一些原裝機甲麵對中國機甲的時候優勢明顯。中國機甲在單個麵對它們的時候，幾乎無法對敵人造成傷害。
但是，這些機甲畢竟數量太少，局部優勢無法轉換為全局優勢，反而一些新生產的機甲在交戰中就被中國機甲輕鬆擊毀。戰鬥中我軍近衛第5集團軍戰報報告所屬機甲部隊已經喪失了繼續進攻的能力，已經將餘下的機甲編入其他步兵部隊。
在這天的機甲大戰中敵軍摧毀了很多的中國機甲，但他們卻沒能攻占普羅霍羅夫卡，而且自身損失同樣慘重，而隨後源源趕到的中國援兵使他們的防線將更加堅固。
此次戰役可以說雙方都沒有達到戰役目的，戰鬥中中國共損失了大約3萬套機甲，而敵人則損失不到2萬套，雖然中國的損失要慘重一點，但是由於中國補給迅速後勤壓力小，因此這點損失對於中國來說可以忽略不計。但是獵戶人損失慘重卻沒有達到戰役目的這對前線士兵士氣產生很大影響。
事實上，中國強大預備隊的突然進攻敵人在庫爾斯克突出部北麵的帝國部隊行動，使得鐵勒元帥決定停止整個城堡行動，當他本來已考慮停止行動，而中國在卡爾可夫以南的米亞斯河發動對新的帝國第6軍團的攻勢令他必須將本來用於取得在庫爾斯克突出部南麵最後勝利的預備隊調往該處，而獵戶帝國大本營亦決定將一部份部隊調往地中海戰區以防備地球人在西西裏島的登陸。