苏军在库尔斯克方向上的顽强抵抗，让德军每前进一步，都要付出巨大的代价。经过连续三天的激烈战斗之后，德军士兵已经精疲力尽了，但曼施坦因和霍特都不想就此放弃。7月8日，德军士兵在坦克的掩护之下，再次对苏军阵地发起猛攻。在第3装甲师的配合之下，第48装甲军突破苏军阵地，然后向奥博扬方向全力推进。
瓦图京紧急命令第31坦克军前往拦截，还把第3机械化军、第步兵师、第29反坦克旅部署在德军的前进通道上，以阻止德军的进攻。党卫军第2装甲军击退了苏军第10坦克军、第2坦克军和第5近卫坦克军的反击。德军距离奥博扬只剩下不到20公里，只要占领奥博扬，霍特的部队就能继续向库尔斯克方向推进。
7月9日，霍特集中第48集团军的三个装甲师对奥博扬发动了猛烈进攻，党卫军第2装甲军也派出2个装甲师配合。苏军不断对德军侧翼发动反击，德军只能由第11装甲师进攻奥博扬。由于肯普夫战役集群并未按计划顺利推进，党卫军第2装甲军右翼的安全无法得到保证，霍特只好暂时停止进攻。
7月10日，苏德两军的主力坦克部队都部署在奥博扬和普罗霍洛夫卡，第48装甲军与苏联第6坦克军和第3机械化军的数百辆坦克激战一整天。经过一天激战，苏军第6坦克军只剩下35辆坦克和10门自行火炮，而德军的辆黑豹坦克也只剩下33辆。党卫军第2装甲军推进到了普罗霍洛夫卡城外，当天晚上，苏联第5近卫坦克集团军也抵达战区。
7月11日，瓦图京让第2坦克军和隶属于第5近卫集团军的第9近卫空降师和第95近卫步兵师阻挡德军的坦克部队。一路紧急驰援的第5近卫坦克集团军，可以休整一天。德军坦克部队击溃了苏联第2坦克军，苏军的空降师挡不住德军的坦克。当天晚上，德军第4装甲集团军距离普罗霍洛夫卡只有不到2公里，霍特似乎已经看到了胜利的曙光。
经过一天的休整后，7月12日，苏联第5近卫坦克集团军对党卫军第2装甲军发起猛烈反击。该集团军有5个军、20多个坦克、机械化和摩托化旅，辆坦克、自行火炮，其中T-34坦克的数量超过一半，有近辆。苏军第5近卫坦克集团军的及时参战，成为德国最终失败的关键力量。当天，双方有一千多辆坦克，在几十公里的范围内激烈厮杀。
苏军第5近卫坦克集团军的坦克猛冲直撞，直接冲到了德国坦克的眼前，顶着德国坦克装甲开火。这种不要命的打法，让德国坦克车手极为震撼，双方的步兵也用反坦克武器，展开激烈的厮杀。苏军第5近卫装甲军损失了辆坦克和自行火炮，但最终遏制住了德军的进攻。当天，德军损失了60多辆坦克和自行火炮。
7月13日，莫德尔的部队未能从北翼突破苏军防线，德军两大集团无法实现在库尔斯克会合的战役目标。希特勒愤怒地斥责前线的德国将军们，但是，也是在这一天，他下令停止“堡垒”行动。霍特仍在继续进攻，第4装甲集团军继续对奥博扬和普罗霍洛夫卡发起进攻，但在苏军的顽强阻击下，德军始终无法向前推进。
7月14日，霍特的第4装甲集团军继续猛攻苏军阵地，德军只是继续损失大量士兵，但仍没有取得实质进展。7月15日，德军统帅部下令，在库尔斯克战役中伤亡惨重的德军，全部撤回原阵地。自此之后，德军再也无力向苏军发起大规模进攻战役。