這是斯大林格勒保衛戰之後集團軍實施的第一次進攻。受領的任務，沒有一項得以完成。對崔可夫來講，這是相當困難的時期。
可是，蘇軍牽製德軍的目的已受到了明顯的成效。在接下來幾天的激烈戰鬥中，近衛第8集團軍雖頑強作戰，但進展不大；西南方麵軍司令官馬利諾夫斯基命令損失較大的近衛第8集團軍暫時撤為第二梯隊，改由第6、第12集團軍接替之，準備在北頓涅茨河右岸的登陸場發動新的攻勢。
鑒於首輪進攻的失利，崔可夫向上級請求以觀察員的身份參與第6、第12集團軍組織實施進攻的全過程；最高統帥部大本營代表華西列夫斯基批準了他的這一請求。
8月17日，新一輪進攻開始，崔可夫來到第6集團軍進攻地帶的中心，觀察進攻的發展情況。但此次進攻也未達到既定的目的。在8小時激戰之後，第6集團軍隻向前推進了不足兩公裏；此後就難以繼續向前推進。方麵軍司令官馬利諾夫斯基隻得再命令崔可夫的近衛第8集團軍進入第6、第12集團軍之間的結合部，準備參加進攻行動。
崔可夫對3個集團軍進攻行動的連續失利進行了仔細的分析，他認為失利的最大原因是蘇軍的進攻行動沒有達成突然性。於是，他擬訂了一份實施機動、改變突擊方向以達成進攻突然性的新作戰計劃——將突擊集中在一個狹窄地段上，楔入德軍防禦縱深8～10公裏，為機械化部隊投入戰鬥創造條件；同時請求允許自己的集團軍進行適度的休整。
8月22日清晨，崔可夫指揮近衛第8集團軍向德軍發起了猛烈攻勢，強大的航空轟炸和炮火準備使德軍陣地立即陷入一片火海之中；德軍萬萬沒有料到蘇軍會在兩次連續失利後再度發起第三次強大的進攻行動，德軍部隊被打得措手不及，紛紛潰退。
崔可夫的近衛第8集團軍此次終於為西南方麵軍在浴血奮戰一個多月後贏得了首次勝利。緊接著，崔可夫指揮部隊加強攻勢；但德軍也進行了頑強的抵抗，他們首次使用了防戰車地雷，使蘇軍的戰車部隊受到很大損失。
盡管如此，西南方麵軍的進攻還是取得了突破性的進展；而草原方麵軍則在沃羅涅日方麵軍的協同下，攻占了哈爾科夫城，從而為下一步收複左岸烏克蘭並前出到第聶伯河奠定了基礎。
至此，庫爾斯克會戰以蘇軍的最後勝利宣告結束；之後，德軍統帥部不得不放棄進攻戰略，轉而采取防禦戰略。大兵團夜戰的大膽傑作在取得庫爾斯克會戰勝利後，蘇軍在從大盧基至黑海長達1500公裏的戰線上對德軍展開攻擊行動，以殲滅德南方集團軍群的主力，並解放頓巴斯工業區和烏克蘭的農業區。