无论战术上的成果如何，普洛霍罗夫卡战役的结果转变为红军在心理及实质上的胜利，德军本来预计红俄军需要转入防御及没有更多的反坦克炮；但相反，红俄军仍然拥有超过1，000辆坦克，这清楚地显示出，红俄军远未被战败及这严重地影响德军的战略决定。而这亦显示出德军在官兵质素的优势已经减少，红俄军以后更有信心发起大规模攻势将德军赶回德国境内，而战略主动权更落入红俄军手中，当然这得中国不再发动更加迅猛的攻势才行。
在北线，红俄军的炮击也使德军的进攻比计划推迟了2个半小时，在几十分钟的炮火准备和空中轰炸之后，德第9集团按计划开始了进攻。莫德尔为了把红俄军的注意力从德军的主攻方向上引开，先在左翼以3个步兵师实施佯攻，但被红俄军阻止住了。在主攻方向，德军集中了4个装甲师和3个步兵师的兵力，经过激烈的战斗，他们突破了苏第13集团军的第一道防线，艰难地向前推进了5公里。但在两翼，红俄军顽强地守住了阵地。在地面激战的同时，双方的空军也在进行激战，这一天德军出动了1000架多次，红俄空军也出动了600余架次。双方战至终了时，德军只向前突破不足10公里，却至少损失了70辆坦克。
第二天，罗科索夫斯基开始发动反击，莫德尔也把预备队投入战场，于是一次大规模坦克战展开了。经过激战，红俄军的两个坦克旅遭到重创，损失了约70辆坦克，德军一路乘胜前进，杀到红俄军第二条防线前，但被苏第17近卫步兵军以及赶来增援的苏第17坦克军阻止住了。凌晨，德军再一次发动了进攻，企图夺取交通枢纽波内里，战斗是异常激烈，德军数次攻入市区，但都被顽强的红俄军赶了出来，而红俄空军经过激战，夺取了库尔斯克北部地区的制空权，从此给德国地面部队以很大威慑。
德军虽给红俄军造成很大损失，但红俄军依靠数量上的优势，坚守住了阵地，在波内里城内，德军付出惨重的代价后，占领了大半个波内里，但红俄军仍控制着市内一些重要据点，使用德军无法继续推进。7月9日莫德尔以300辆坦克向红俄军阵地发动了最后一次进攻，结果仍然是失败的，此时德第9集团军的攻击能量已耗尽，10日莫德尔被迫转入防御。
8月初赫斯终于下令停止堡垒计划，并召集克鲁格、曼斯坦因等人到他的东普鲁士“骑士堡”总部开会，宣布这一决定，由于中央集团军群糟糕的局势，克鲁格赞同希特勒的决定。但曼斯坦因则强烈地反对，他认为德军不应在决战战场上草率收场，德军还有充分力量，可以继续以优势的坦克交换比消耗掉红俄军装甲力量，以便使红俄军至少不能在德军撤出进攻后立即发起强力反击，所以在这个战役刚刚进行到决战**时取消“堡垒”作战是错误的决定。而经历了莫斯科战役的打击后更加缺乏勇气和耐心的元首赫斯最终取消了进攻，德军开始后撤，双方基本恢复了交战前的态势。其实赫斯的打算不仅仅是考虑了德军的现状，更是考虑到如何借助中国国防军的攻势来调动红俄军把主力东移。“祸水东引”可不是英美法的专利，他赫斯老大也能玩的转，但是已经实际占据世界第一强国的中国，真的是德国可以利用的吗？