Časť Brianskeho frontu tu začala útočiť už 12. júla a pravé krídlo Západného frontu 15. júla. Naplno sa operácia „Kutuzov“ začala rozvíjať až od 23. júla, keď do nej vstúpili už všetky armády troch frontov. Od severu na západ: Západného pod velením generála V. D. Sokolovského, Brianského, ktorému velil M. M. Popov a Stredného na čele s generálom K. K. Rokossovským. Zoskupenie sovietskych frontov malo zhruba dvojnásobnú prevahu nad Nemcami. Skupina armád Stred mala na oriolskom smere dobre vybudovanú obranu, hlboko členenú a v súlade s rozhodnutím OKW po definitívnom stroskotaní operácie „Zitadelle“ ju mala za každú cenu udržať a ani o krok neustúpiť. Nemecké vojsko sa o to snažilo zo všetkých síl a húževnato sa bránilo, Červená armáda v operácii „Kutuzov“ po prvý raz vo Veľkej vlasteneckej vojne musela dobíjať dobre vybudované, opevnené priestory nepriateľskej obrany.
No útok sovietskych vojsk sa rozvíjal podľa plánu a na prelome júla a augusta bola nemecká obrana na širokom fronte rozbitá. Najväčší úspech dosiahlo vojsko Brianskeho frontu 5. augusta, keď po dvojdenných krutých bojoch oslobodili mesto Oriol, takmer dva roky trpiace pod fašistickou nadvládou. V rovnaký deň Stepný a Voronežský front oslobodili Belgorod. Útok sovietskych vojsk na oriolskom smere sa rozvíjal až do 18. augusta, keď jednotky narazili na nové, vopred pripravené pásmo nemeckej obrany nazvané „Hagen“ (Ohrada). Operácia Kutuzov trvala 37 dní a sovietske jednotky v nej postúpili až o 150 km a vytvorili si predpoklad na neskoršie oslobodenie Bieloruska. Na juhu od Kursku, na belgorodskom smere sa útok vojsk Voronežského frontu armádneho generála A. F. Vatutina a Stepného frontu generálplukovníka I. S. Koneva ako operácia „Rumeniecev“ začala naplno rozvíjať až 3. augusta (5. aug Oslobodili Belgorod). Tieto dva fronty mali nad nemeckým vojskom v pásme operácie trojnásobnú prevahu v ľuďoch a štvornásobnú v počte diel a tankov. Bolo to takmer optimálne. Útok postupoval vysokým tempom. Vedenie skupiny armád Juh sťahovalo do priestoru bojov početné zálohy z iných úsekov frontu. Tieto presuny účinne marilo sovietske letectvo a tiež boje partizánov v tyle nemeckých vojsk. V čase bitky pri Kursku vošiel boj partizánov do dejín ako „Bitka o koľaje“, keďže neraz znemožnili železničnú prepravu a odčerpávali nemecké sily ktoré tak nemohli byť použité na fronte.
Operácia „Rumenciev“ na belgorodskom smere vyvrcholila 23. augusta oslobodením 2. najväčšieho mesta Ukrajiny – Charkova.