Az 1943 februárjában véget ért sztálingrádi csata után a Vörös Hadsereg offenzívába ment át, több száz kilométerrel vetve vissza a németeket. 1943 tavaszán a Wehrmacht a front déli szakaszán visszafoglalta ugyan Harkovot, de Kurszk térségében egy körülbelül 120 kilométer mély, 190 kilométer széles, 550 kilométer hosszú, a német állásokba mélyen belenyúló kiszögellés szovjet kézen maradt. A német hadvezetés 1943 nyarán ennek visszafoglalását tűzte ki célul, a haditerv szerint északról és délről támadva akarta katlanba zárni a szovjet csapatokat.
A Citadella hadművelet időpontját Hitler egyre halogatta, de a készülődés és a támadás többször is megváltoztatott időpontja – egyebek között a legendás magyar hírszerző, Dóra, azaz Radó Sándor tevékenysége miatt – nem maradt rejtve a szovjetek előtt. A németek az offenzívához a középső és déli hadseregcsoport több mint 50 hadosztályát, 900 ezer katonát, 10 ezer löveget, 2500 harckocsit és rohamlöveget és 1370 repülőgépet vontak össze, a térségben összpontosult a keleti fronton lévő német páncéloshadosztályok 70, a repülőgépek több mint 65 százaléka.
A szovjet erők Georgij Zsukov marsall irányításával készültek arra, hogy a németeket erős védelemmel felőröljék, páncélosaikat megritkítsák, majd a friss tartalékokat bevetve általános ellentámadásban semmisítsék meg őket. Tagozott védelmet építettek ki 50 kilométer mélységben, a veszélyeztetett szakaszokat aknamezőkkel töltötték fel. A kurszki kiszögellést a Konsztantyin Rokosszovszkij vezette központi front és a Nyikolaj Vatutyin vezette voronyezsi front tartotta, a tartalékot a védelemre és támadásra egyaránt bevethető, Ivan Konyev vezette sztyeppi front képezte. A három front állományába 10 összfegyvernemi, 3 harckocsi- és 2 légi hadsereg tartozott mintegy 1,9 millió katonával, 5000 harckocsival és rohamlöveggel, 31 ezer tüzérségi löveggel és 3600 repülővel.
Az általános német támadás július 5-én indult meg. A Wehrmachtnak hat nap alatt 10-18 kilométer mélyen sikerült beékelődnie a szovjet védelembe, de Kurszkig nem tudott eljutni. Július 12-én bontakozott ki Prohorovka térségében a második világháború egyik legnagyobb páncéloscsatája Hermann Hoth 4. páncélos hadserege és Pavel Rotmisztrov 5. gárda-harckocsihadserege között – ennél nagyobb páncélos erőket csak az 1991-es öbölháborúban vetettek be. Szovjet részről ekkor debütált élesben az új T–34-es harckocsi, s a németek is ekkor vetették be a félelmetes Tigriseket és Párducokat, valamint az önjáró Ferdinand rohamlövegeket. Prohorovkánál 1200-1500 harckocsi, roham-, illetve önjáró löveg csapott össze viszonylag kis területen, s tízórás küzdelem után kiégett roncsok százai maradtak a csatamezőn, a harcokból egyik fél sem került ki egyértelműen győztesként.
A prohorovkai ütközet jelentette a Citadella hadművelet végét, a németek másnap Hitler parancsára védelembe mentek át. A Führer azért döntött így, mert a szövetségesek július 10-ei szicíliai partraszállása miatt erőket kellett átcsoportosítania a keleti frontról. Az offenzíva beszüntetésére kényszerítette az is, hogy július 12-én a kurszki térségtől északra a Vörös Hadsereg elindította a Kutuzov hadműveletet, amelyben Orjol környékén akarták megsemmisíteni az észak hadseregcsoporthoz tartozó német erőket. A németek augusztus elejére kénytelenek voltak feladni Orjolt, délen Belgorodot, majd néhány héttel később Harkovot is, s vissza kellett vonulniuk a Dnyeper folyóig.
A kurszki térségben lezajlott ütközetsorozat súlyos áldozatokat követelt mindkét fél részéről. Az adatok ellentmondásosak: a szovjetek mintegy kétszeres létszámfölényben voltak, többszörös fegyverzetbeli fölénnyel bírtak, de veszteségeik a németekéi sokszorosát tették ki. Egyes források szerint a Wehrmacht mintegy 54 ezer embert, 250-320 páncélost, 500 löveget és 160 repülőgépet, míg a Vörös Hadsereg 178 ezer embert, 1600-1900 harckocsit, 3900 löveget és legalább 500 repülőgépet veszített.
A kurszki kiszögellésben aratott győzelem utáni hónapokban a szovjet csapatok több száz kilométerre nyomultak előre nyugat felé. Szeptemberben az egész Donyec-medence felszabadult a német megszállás alól, a hadászati kezdeményezés végleg a Vörös Hadsereg kezébe került, s a németek a keleti fronton nem tudták többé visszaszerezni.
