經過一晚的激戰，德軍已經奪得了格列木契以北的高地，並擊退了附近抵禦的蘇軍坦克。天黑以後，戰鬥停了下來。德軍進攻部隊早已筋疲力盡，此外由於蘇軍的防禦火力和反衝擊仍十分猛烈，各支進攻部隊的推進速度有所下降
5月9日，第48裝甲軍離奧博揚僅僅十六英里，但離庫爾斯克仍有五十五英里，離莫德爾的第9集團軍更遠，有九十英里。雖然南線德軍取得了較大的進展，但這種推進顯然無法達到最初的預想速度。這都是蘇軍平時抵抗的結果，斯大林下令所有在庫爾斯克的蘇軍不許後退一步，堅持戰鬥到最後一口氣，任何人都不能投降，用蘇聯人的口號說：“一切爲了斯大林，一切爲了蘇維埃”。
5月10日，德軍得到了航空兵的大力支援，進展非常順利，第2黨衛軍裝甲軍也由此佔領了一些重要的高地，但不好的消息卻不斷傳來：北線莫德爾的部隊進攻已經不十分順利，他們的攻擊受到了前所未有的猛烈抵抗，無數的蘇軍和陣地共存亡，整團，整師的蘇軍戰死在陣地上，這無疑讓莫德爾萬分頭疼。
於是李默把希望寄希望於他的南線部隊北進的成功，因爲南方集團軍羣就是李默親自指揮的部隊，這支重兵集團是真實狀況李默是最瞭解。但更爲不幸的是5月10日，意大利發生了政變，意大利國王和一些親英美的軍官逮捕了墨索里尼。這讓墨索里尼的統治立即土崩瓦解，並使得希特勒的決心產生了動搖。
5月11日，德軍南方集團軍羣司令李默制訂了新的作戰計劃。至此，庫爾斯克會戰進入了關鍵的第二階段。
經過了數日的嚴重消耗，德軍的進攻銳勢已經減弱了一些，人員尤其是技術兵器損失百分之十左右，主要是部隊疲憊不堪。但他們當面的蘇軍沃羅涅日方面軍的處境已經更爲不妙，瓦杜丁已經無法用卡圖科夫的第1坦克集團軍實施反衝擊，因爲該集團軍早已掘壕據守無法撤出。爲此蘇軍統帥部極不請願的調草原方面軍的第5近衛坦克集團軍和扎多夫的第5近衛集團軍前去支援沃羅涅日方面軍。
5月12日,羅特米斯特羅夫指揮的蘇軍第5近衛坦克集團軍，強行軍二百多英里後到達樸羅霍羅夫卡地區。這時。第2黨衛軍裝甲軍正從該地向東突擊以便重新尋找機動空間。於是在這一地區爆發了一場大規模的坦克戰。關於這場坦克會戰由於戰爭雙方不切實際的宣傳已經成爲了一個傳奇，似乎蘇德兩軍動用了1300輛(門)坦克、強擊火炮和自行火炮進行鏖戰。
德國方面，豪謝爾將軍率領的德國黨衛軍第2坦克軍團的火力是253輛坦克和三百多門突擊火炮--其中包括8輛作爲戰利品的t-34型坦克。而蘇軍直接參戰的是第5近衛坦克集團軍的第18和29坦克軍，按照其編制推定至多擁有800多輛左右的坦克和七百多門強擊火炮。
從數量上看蘇軍大約擁有2：1的優勢。本來蘇聯的坦克在數量上有很大的優勢。但由於蘇聯的相關人員。尤其是機械師和駕駛員的訓練水平相對較低，直到1940年年底，他們的實習時間只有5到10小時。而當時熟練駕駛坦克要求的時間至少要25小時，這種情況到了1941年也沒有得到根本好轉。因此雖然德軍坦克在數量上處於劣勢，但他們依舊可以依靠優秀的戰術和人員較高的操作水平取得對蘇軍的巨大優勢。
事實就是這樣，蘇軍士兵剛穿上軍裝，有點文化的全部去當技術兵種，坦克兵就是其中之一，他們還沒有熟練駕駛坦克，就這樣被匆忙送上了戰場，5到10小時的練習時間？這樣的坦克兵能戰鬥？好吧！狂熱的士兵能戰鬥，損失也同樣是巨大的。
5月12日早晨6時30分，在猛烈的航空兵火力準備之後，蘇德兩軍在樸肖爾河和鐵路路基之間一塊狹長的地域上展開了激戰。由於德軍擁有坦克質量上的優勢，並且其指揮官在指揮藝術上水平較高，戰鬥剛剛開始蘇軍便遭受到了嚴重的損失，一輛一輛的蘇軍坦克被打成了燃燒的篝火。
但蘇軍坦克依舊依靠着數量的優勢發起一波連着一波的攻擊。此時，豹式坦克的88毫米炮又發揮了巨大的威力，許多蘇軍的t-34/56和t-50型坦克尚未接近德軍坦克便遭到了毀滅性打擊。戰鬥進行的異常殘酷，許多失去坦克的官兵甚至持着輕武器進行對射……
戰鬥連續進行了數天，第5近衛坦克集團軍聲稱德國約有300輛坦克被摧毀，這根本是天方夜譚，因爲德軍根本沒有300輛坦克，而根據美國華盛頓特區國家檔案館的一份德軍秘密文件顯示：1943年5月13日，ss-2裝甲軍在這場戰鬥後尚有163輛可以戰鬥的坦克，僅僅損失了48輛。1984年的一本蘇第5坦克集團軍二戰史記載，該軍在12日的戰鬥後就損失坦克就有400輛之多（這個數字可能包括未參與樸羅霍羅夫卡之戰的坦克）。
儘管書中並沒有記載蘇軍損失的坦克數量，但這一數字已足以證明，蘇軍在這場戰鬥中付出了巨大的代價。儘管德軍取得了巨大的戰術優勢，但由於蘇軍的抵抗依舊較強和德軍坦克彈藥油料的短缺，使得德軍再次延緩了進攻。
幾乎與此同時，遠在左翼的克諾貝爾斯道夫的第48裝甲軍還在繼續與奇斯佳科夫的第6近衛集團軍和卡圖科夫的第1坦克集團軍進行交戰。儘管蘇聯坦克的損失很大，德軍自己坦克的損失數量也讓他們感到難以承受，而更麻煩的是蘇聯的突擊力非但沒有減弱而且似乎還在不斷增強。這些蘇軍在斯大林的嚴令下，一波一波地發動反突擊，他們的屍體擺滿了整個戰場，無數坦克和火炮的殘骸在戰場上隨處可見。
戰至5月14日傍晚，情況已經十分清楚，蘇軍的反擊徹底破產了。由於蘇軍使用了大量兵力兵器實施的猛烈反衝擊，使德軍的彈藥消耗十分嚴重，損失當然也是有一些的。德軍人員傷亡倒不算太大，而技術兵器尤其是坦克的損失是驚人的。
虎式坦克大失衆望，它很容易出故障，並且不好維修，乘員訓練也不好。當時參戰的80輛坦克，到了5月14日所剩已寥寥無幾，這些虎式到不是全部被擊毀了，而是拋錨了，還需要花費很大的力氣給轉運到後方去。
……