雖然倫杜利克的部隊竭力的抵抗，不過經過連續兩天的激戰，蘇軍向奧廖爾突出部的攻勢依然沒有停止下來。蘇軍雖然在德軍的主陣地前損失慘重，但是作為兩翼牽制的攻擊卻頗為順手，斬獲頗豐。截止到8日的早上，北翼的近衛第11集團軍組成的部隊在騎兵和機械化部隊的引導下突入了德軍右翼的防線2公里。攻擊德軍戰線左翼的北翼的第61集團軍衝入了德軍防線的縱深15公里。在紅軍的重擊下。德軍的第二裝甲集團軍的防禦部隊損失慘重。第112步兵師的一半兒步兵團被打得只剩下1名軍官和45名士兵，兵力下降為一個排。而古德裡安的第二裝甲集團軍的南部防區已經出現了部分的動搖。
而由於蘇軍的進展過於的迅速，使得奧廖爾的局勢驟然惡化，首先威脅到的就是奧廖爾城的德軍的第九集團軍。而此時，第九集團軍的主力部隊還在向庫爾斯克北部地區實施壓迫性的攻勢。但是，此時此刻該集團軍的司令莫德爾卻早就察覺到了整個事態的嚴重性，他一邊迅速的調集自己早就準備就緒的第九集團軍的預備部隊堵住蘇軍滲透進來的口子。一邊向自己臨近的第二裝甲集團軍和第四集團軍求援。同時他還向德國最高統帥部匯報。在這份報告中他詳細的描繪了戰場的態勢：「正如我之前所預料的那樣。俄國人絲毫沒有給我們再次攻擊的機會。東部戰場的寬大的地段上。戰局在24小時之內發生了根本性地變化，蘇軍的攻擊顯得十分地堅決。而且出乎意料的快。」而中央集團軍群司令官馮博克這個時候也同意莫德爾的判斷。此時此刻他們兩個人都很清楚。一旦紅軍攻克了奧廖爾和別爾哥羅德。那麼不僅第九集團軍會遭到被合圍和被粉碎的威脅。就連第二裝甲集團軍和第四集團軍都要面臨全軍覆滅的危險。
基於上述地判斷。馮博克和莫德爾在第一時間就命令部隊暫時停止進攻。並且「公開」的宣佈結束「城堡」行動。莫德爾此外還從德國中央集團軍群的預備隊中得到了第14摩托化步兵師和第116、136等多個德軍的師級預備隊。而古德裡安也被命令迅速的向奧廖爾地區增派機動部隊。同時莫德爾要求軍隊堅持到最後一個人，接著他發出了最能代表他性格的呼籲，「士兵們，我將與你們在一起！」並再次從南進集團中抽出四個師（第2、第8、第12裝甲師；第112步兵師）用以支援奧廖爾以北的戰鬥，他命令新增加地預備隊必須不分晝夜地機動。
7月9日，奧廖爾登陸場地戰鬥異常激烈。「每前進一公里。進攻軍隊都要作出很大的努力，而且要有頑強的精神和戰鬥技能。中央方面軍右翼（第43、第13、第70集團軍全部）在前幾天的激烈防禦戰中受到很大削弱。敵人善於利用工事良好的地區進行頑抗，我軍轉入反攻進展緩慢，簡直是要一道道陣地鑽過去。敵人採取了機動防禦，一批部隊進行防禦，另一批便佔領距離五至八公里的新地區。敵人不斷地把剩餘的坦克部隊投入反衝鋒。」（蘇聯《羅科索夫斯基元帥回憶錄》）王牌的第505虎式裝甲營再一次大開殺戒，它僅用兩輛虎式坦克進行阻擊，在短短的一個小時之內就擊毀了三十二輛T-34坦克而自身卻毫髮未損，但這種戰術勝利遠遠無法阻止全局地崩潰。
蘇聯空軍第16集團軍在司令員魯堅科空軍元帥和參謀長布蘭伊科空軍上將的指揮下，每天完成一千架次以上飛行，德軍的高射炮完全被壓制，蘇聯轟炸機密集的突擊有力地支援地面的進攻。「諾曼底」飛行大隊地法國志願者飛行員用鐵血捍衛著俄國人地制空權。德國空軍完全被「清除」出作戰空域。（見俄版《軍事歷史雜誌》1963年第7期第30頁）
從北面實施進攻的俄國近衛第11集團軍前進了七十公里，前出到連接奧廖爾與布良斯克地鐵路線與公路線，把突破口正面擴大到將近五十公里，向縱深推進了六十公里，威脅到整個奧廖爾德軍突出部的補給線，莫德爾派出了第12、第18和第20三個裝甲師。德軍節節敗退，已無法阻擋俄軍潮水般的攻勢。北部德軍退回了進攻前的出發陣地。近衛第11集團軍像一把尖刀似地插入德軍防線的後方，為了阻止近衛軍團的繼續突破，莫德爾匆忙組建了一個戰鬥群。轄第4裝甲軍、第53步兵軍，大德意志師、耶斯貝科戰鬥群等部隊，由哈爾佩將軍指揮，這個龐大的戰鬥群兵力最多時一度達到十七個師。蘇德雙方還在奧廖爾的上空展開著激烈的空戰，7月9日、10日空戰達到白熱化。
7月10日。俄軍又增加了由;巴達諾夫坦克兵中將指揮的第4集團軍、第2近衛騎兵軍和帕維爾謝苗諾維奇雷巴爾科將軍指揮的近衛第3集團軍的兵力。尤其是雷巴爾科將軍的這個集團軍就擁有一百三十一輛坦克和自行火炮。
四百多輛坦克和自行火炮組成的俄國坦克群如狂飆般突進，銳不可擋。第12坦克師迅猛地突入敵後。在古謝沃村旁邊的小樹林中，二十輛正在加油的德國坦克被突然出現的紅軍俘虜。7月12日，德軍的重鎮姆岑斯克失守，守軍大部分就殲。不過到7月13日前，近衛第3坦克集團軍的突擊則被莫德爾將軍完全遏制了，沒有發揮出什麼大的作用。俄國坦克群企圖尋找德軍防線的弱點，但這樣的弱點是不存在的。德軍第8、第2裝甲師的頑強狙擊下，近衛第3坦克集團軍陷入了一場代價高昂的消耗戰之中，損失掉一大半的中輕型坦克。（近衛第3坦克集團軍軍長雷巴爾科將軍，後來蘇聯裝甲元帥，是又一位在第二次世界大戰中大名鼎鼎的坦克名將，儘管他有缺乏工兵、炮兵等客觀理由，此番則非常難堪地受挫於莫德爾手下了。）
俄軍已經增加到了八十四個步兵師，十四個坦克軍，十二個炮兵師和大量的獨立坦克部隊。而此時的德軍損失極為慘重，疲憊不堪，第9集團軍的每個師的人數都減少了一半以上，有的師只剩下幾個不滿員的營。它編成內被打殘的一些裝甲師已集中到中央集團軍群的右翼，用以保障同南方集團軍群的接合部。英雄難抵四手，好漢還怕群狼，第9集團軍防守的向東突出地段似乎快守不住了，其正面也已不只一次地處於被突破的邊緣。莫德爾很清楚，由於雙方兵力相差懸殊，加上喪失了制空權，失去奧廖爾登陸場只是時間問題而已。
由東面進攻的俄軍也已緊逼到了奧廖爾附近，寡不敵眾的德軍是沒有辦法再去扼守幾處同時被突破的奧廖爾突出部了。莫德爾還是把第9、第10裝甲擲彈兵師和第266、第26步兵師部署在俄軍突破的前方地域，另外第441和707警衛師雖然缺乏反坦克兵器，也被派往該地域。到7月10日日，俄軍攻擊的猛烈程度達到了頂點，當俄國人再次增加兵力第11集團軍進入到第11近衛集團軍和50集團軍之間的進攻位置時，面對著殘酷現實，魯道夫赫斯終於收回了二十日發出的禁止後撤的命令，同意了莫德爾進行「彈性防禦」的請求。
7月9日，在大本營召開的軍事會議上，魯道夫赫斯同意討論盡快放棄奧廖爾登陸場的問題
7月10日，德軍開始撤退，有兩萬名傷員撤出了奧廖爾。按照莫德爾的命令，德軍實施了「焦土」政策。焚燬了所有的農作物，強迫二十五萬居民攜著牲畜隨德軍撤退。德國最高統帥部在當日的日記中這樣記載著，「第9集團軍前線地段的敵人依舊在坦克和航空兵的支援下繼續衝擊，新的兵團進入到戰鬥中。我軍在艱苦流血戰鬥中守住陣地。敵人一步不離地追擊著撤退中的坦克第2集團軍。」
殿後的德軍仍然在以狂熱的余勇拚命地頑抗著，他們不斷地組織反衝鋒，譬如第505裝甲營的第3連以損失一輛坦克的代價在兩天內就摧毀了二十九輛T——34。在德軍的後方情況也在急劇地惡化，蘇聯游擊隊對鐵路交通線實施了集中突擊，僅奧廖爾州的游擊隊在7月10日日至7月一日就炸毀了七千五百根鐵軌，多次炸毀運輸列車。僅以7月四日德國《最高統帥部日記》的記載為例，「東線鐵路的運行由於路軌遭到破壞而經常中斷，在中央集團軍群地域內，僅在7月11日就發生了七十五次重大破壞事故和一千八百次爆破，導致中央集團軍群地域內火車運行從7月10日起中斷四十八小時。」