然而，曼斯坦因這次可能誤判了戰況。蘇軍不僅擁有超過他想像的預備隊，同時也已經準備進攻南部德軍的右側麵，該地麵僅有少數德軍防守而已。但由於曼斯坦因的頑強作戰，嚴重打擊了南線的蘇軍，許多蘇軍部隊一直等到8月3日才發動反攻。
在北部的奧寥爾方麵，蘇軍以第11近衛坦克軍團為主，向德軍名將摩德爾的第2裝甲軍團的陣地突破，其火炮的密度達到每公裏150~200門，坦克密度也達到每公裏15~20輛。盡管蘇軍此次反攻規模堪稱世界之最，他們卻仍然無法重演斯大林格勒的大包圍。摩德爾利用數道預備好的防線，巧妙地遲滯蘇軍的攻勢，從容地將德軍撤出了奧寥爾。
蘇軍用在奧寥爾的兵力達到128萬人，此外還有2萬門火炮及2400輛坦克、2000架飛機。德軍方麵，摩德爾除了49萬部隊外，還有1000輛坦克及1000架飛機。直到8月5日蘇軍才終於收複奧廖爾，此時大部分的德軍已安全撤退到下一道防線。而在南部戰線，希特勒於7月17日又撤出了33裝甲軍前往意大利。曼斯坦因雖然非常不願意，但也無可奈何。最後南部戰線隻好改攻為守，蘇軍乘機展開了全麵反攻。
庫爾斯克戰役中被俘的德軍士兵通過莫斯科最後，長達2個多月的庫爾斯克戰役以蘇軍大勝、德軍慘敗而告結束。它不僅演出了一場世紀坦克大會戰，而且也是蘇德空戰的一個轉折點。整個戰爭中，德軍損失坦克近2000輛，飛機損失更達2000多架。經庫爾斯克一役後，德軍元氣大傷，再也無力阻止蘇軍前進。不過德軍的防禦仍然可圈可點，減緩了蘇軍的前進。在戰爭進入尾聲時，蘇軍又於8月23日奪回了哈爾科夫。但直到11月6日，蘇軍才進入基輔，接著光複了整個烏克蘭。往後，整個東線就是蘇軍不停地進攻，德軍不斷地防禦，直到蘇軍攻入柏林為止。
在這次史無前例的大規模戰役中，蘇德雙方皆動員了上百萬的士兵以及數以千計飛機，尤其令人注目的是雙方共投入了4000輛坦克展開鐵甲對攻，堪稱“世紀坦克之戰”。在這場曆史上最大的坦克大會戰中，德軍耗盡了幾乎全部的坦克師。與此同時，雙方空軍作戰之慘烈也是曆次戰爭中絕無僅有的。在經過十多天的血戰後，希特勒的東線擴張野心被重重地打上了休止符。
高加索會戰
1.“鼠曲草”計劃
高加索會戰是蘇聯衛國戰爭中蘇軍為保衛高加索和粉碎入侵高加索的法西斯德軍而進行的一係列防禦戰役和進攻戰役。參加高加索會戰的有：南方麵軍、北高加索方麵軍、外高加索方麵軍、黑海艦隊、亞速海區艦隊和裏海區艦隊。
根據1942年夏季戰局的總計劃，希特勒德軍指揮部於1942年年中製訂了代號為“鼠曲草”的攻占高加索的計劃。敵人的企圖是圍殲羅斯托夫以南及其東南的蘇軍，占領北高加索。爾後擬以一個軍隊集群從西麵繞過大高加索山脈，奪取新俄羅斯斯克、圖阿普謝；而以另一個軍隊集群從東麵進行迂回，攻占格羅茲尼和巴庫。在實施迂回機動的同時，還計劃翻過大高加索山脈中部各山口，進至第比利斯、庫塔伊西、蘇呼米等地區。敵人指望進抵外高加索後使黑海艦隊的各個基地陷於癱瘓，從而確保製海權，同已經在蘇土邊境展開了二十六個師的土耳其軍隊直接取得聯係，並為入侵近東和中東創造前提。
負責執行這些任務的是“A”集團軍群，下轄坦克第1、4集團軍，第17集團軍，羅馬尼亞第3集團軍，第4航空隊一部，總計官兵167，000人、坦克1，130輛、火炮和迫擊炮4，540門、飛機近1，000架。在這個敵軍集團當麵是我南方麵軍及北高加索方麵軍之一部，下轄諸兵種合成第51、37、12、18、56集團軍，空軍第4集團軍，共有官兵112，000人、坦克121輛、火炮和迫擊炮2，160門、飛機130架。南方麵軍的人員為敵人的三分之二；火炮和迫擊炮為二分之一；坦克為九分之一弱，航空兵為八分之一。蘇軍的任務是阻止敵人前進，以頑強的防禦戰鬥疲憊敵軍，並為轉入堅決的進攻準備條件。
7月25日，法西斯德軍開始從頓河下遊各登陸場向薩利斯克、斯塔夫羅波爾、克拉斯諾達爾等方向進攻。南方麵軍在敵人優勢兵力猛攻下被迫向南和東南撤退。敵人在兩晝夜內向前推進了約80公裏。北高加索的情況陡然緊張起來。由於敵軍坦克和摩托化部隊進到頓河南岸草原、薩利斯克草原和克拉斯諾達爾邊疆區的草原地帶，出現了敵軍向高加索內地挺進的嚴重危險。為了集中力量和改進對軍隊的指揮，最高統帥部大本營於7月28日將南方麵軍和北高加索方麵軍合編為北高加索方麵軍，並在作戰上將黑海艦隊和亞速海區艦隊撥歸該方麵軍指揮。北高加索方麵軍受領的任務是恢複頓河南岸的態勢。外高加索方麵軍受命完成防禦準備工作，占領沿捷列克河、烏魯赫河及大高加索山脈各山口構築的各道防禦地區，並在格羅茲尼、馬哈奇卡拉方向建立起多地帶的防禦陣地。