到了7月13日為止，所有通往奧廖爾的道路上滿是撤退的德軍，大量的部隊與技術裝備聚集在奧卡河的碼頭。蘇聯空軍對撤退中德軍的空襲在五天內達到一千八百架次，猛烈的轟炸甚至還炸死了負責進行阻擊任務的新任德國第46裝甲軍軍長漢斯左恩上將。而另一方面，7月14日，在蘇軍後方休整的俄軍的布爾良斯克方面軍的第13、第63集團軍開始接近奧廖爾，一位叫古爾基耶夫的「莫斯科會戰的戰鬥英雄」俄國（第308師）師長在城市的郊區觸雷陣亡。而在俄國宣傳部門的刻意的宣傳下。這位將軍的所謂事跡激勵著俄軍的鬥志。不過，連綿大雨後造成的泥濘道路以及德國工兵埋設的地雷仍在無情地遲滯著俄軍的快速推進。
7月14日，在俄軍的主力部隊逼近莫德爾的主要防線奧廖爾的時候。俄軍在德國南方集團軍群方向發起了「魯緬采夫統帥」戰役。而此時。在南方集團軍群，埃裡希馮曼施坦因元帥由於正在準備發動新的攻擊。
為了這次攻擊。這位元帥開始盡其所能的集中兵力，以實施最後的進攻。對於他的那些基層的指揮官而言。很多人很難理解他為什麼還有如此旺盛的信心。為了向他的已經喪失了攻擊信心的屬下證明這一點，曼施坦因從7月12日開始發動了全面進攻。他的目標依然宏大！在赫爾曼霍特將軍的右翼，武裝黨衛第2裝甲軍繼續進攻普羅霍羅夫卡，而「肯普夫」戰役集群則應從南面協助這次進攻。兩支德軍應該在這裡吃掉紅軍第69集團軍主力和蘇第5近衛坦克集團軍。然後視情況佔領普羅霍羅夫卡。
就這樣，普羅霍羅夫卡方向地戰鬥又持續了幾天。紅軍第5近衛坦克集團軍司令羅特米斯特洛夫繼續以第18、29坦克軍防守該城及其西南面，抵抗第2黨衛裝甲軍。在他的右翼，第5近衛集團軍被部署在普羅霍羅夫卡西北方，以防止德軍第48裝甲軍轉向奧博揚公路。在他的左翼，此前派出的增援部隊繼續協同第69集團軍，阻止「肯普夫」戰役集群向普羅霍羅夫卡推進。
7月13日下起了暴雨，道路變得難以通行。但德軍「魯道夫赫斯」師依然向奧克恰布裡斯基農場西北面發起進攻，卻遭到了紅軍強大炮火和設伏坦克的射擊。來自普羅霍羅夫卡的蘇聯步兵也不斷發動反擊。全天戰鬥下來。德軍幾乎毫無進展。左翼「骷髏」師還在紅軍第33近衛步兵軍壓力下放棄了部分橋頭堡陣地。
所以他十分的自信地將他的部隊配置在進攻庫爾斯克的佔領地域，而不是撤回過去駐守更易防守地陣地，加劇了德軍的困難。當俄國人在大舉反攻的時候，這位德國元帥研判局勢的能力如此地麻木不仁，還在不切實際地謀籌著要消滅俄軍主力，導致大量的德軍單位在運動中。在野外而不是工事內被擊潰或蒙受本不該有的重創。
7月14日天氣好轉。但在紅軍兇猛炮火壓制下，德軍地攻勢卻明顯疲軟。不過蘇聯人也意識到德軍裝甲兵力依然強大，因此不敢輕舉妄動。坐鎮指揮的華西列夫斯基當天只要求羅特米斯特洛夫清除斯托羅熱沃耶和「共青團」農場的德軍。
在這幾天裡，由於大量修復戰車回到一線，黨衛第2裝甲軍可用戰車數量開始迴光返照般的上升，7月16日達到了292輛。恢復到7月11日的水平，但依然無法和戰役開始時的451輛相比。與此同時，黨衛第2裝甲軍人員損失達到7538人。全軍缺額6650人，所屬各裝甲步兵連損失嚴重。
同一時期，防守普羅霍羅夫卡地紅軍坦克部隊大約還有272288輛可用戰車。雖然數量無法和7月12日的400多輛相比。但這些坦克憑借有利的防禦地形。並有強大炮火和步兵配合。即使是魯道夫赫斯視為驕傲的武裝黨衛軍精英，在力量衰竭的情況下也無法輕易取得突破。
就這樣，無論是西面地第2黨衛裝甲軍，還是南面地「肯普夫」戰役集群，都無法衝到普羅霍羅夫卡。德軍只得退而求其次，企圖聯手消滅夾在兩軍之間。北頓涅茨河突出部內的蘇第69集團軍第4日。肯普夫終於將第7裝甲師從右翼調到了頓涅河前線，增加了41輛坦克的突擊力量。7月1國」師也向東發起攻擊。
在德軍夾擊下，紅軍第48軍處境困難。但對蘇軍來說，堅守這個地區意義不大，便允許第48軍和第2近衛坦克軍撤退。在第5近衛機械化軍配合下，蘇第48軍巧妙擺脫了德軍的追擊，於7月15日順利撤至東北方。
肯普夫也無力追擊。7月11-16日，他的第3裝甲軍可動戰車數，從127輛下降為77輛。比「城堡」戰役開始時減少了300多輛！這次行動對德軍唯一的安慰是，到16日，肯普夫和第2黨衛裝甲軍右翼「帝國」師建立起了聯繫。曼施坦因地戰線終於連成一體。
至此，普羅霍羅夫卡方向地戰鬥基本結束。戰場上遍佈著被擊毀的裝甲戰鬥車輛。從7月11日14日，紅軍近衛第5坦克集團軍（不含配屬部隊）在戰鬥中徹底損失坦克213輛，自行火炮14門；後送坦克55輛，自行火炮5門。到月16日，近衛第5坦克集團軍損失達427輛，其中通過中、小修可以修復地占1/4，徹底損失和需要大修的有334輛。包括34坦克222輛，-70坦克89輛，「丘吉爾」坦克12輛，自行火炮11門（數字有出入）。如果把時間再延伸一下，該集團軍在7月12-24日，一共損失了439輛坦克自行火炮。但通過蘇軍修理人員的努力（包括很多斯大林格勒和哈爾科夫工廠的熟練工人），其中不少於112輛坦克在前線得到修復。
德方的戰車損失依然需要從可動坦克統計資料分析。第2黨衛裝甲軍在7月12日至16日的總損失大約在100輛左右，官方記載有14輛徹底損失；德軍第3裝甲軍在7月11日-16日大約損失了70輛坦克強擊火炮，其在7月11日到20日之間徹底損失的戰車有37輛。
綜上所述，如果按照裝備統計進行保守推算，德軍在普羅霍羅夫卡坦克遭遇戰中損失約170輛坦克強擊火炮，其中徹底損失約50輛。而如果第2黨衛軍裝甲軍在12日確實徹底損失64輛的話，上述數字無疑又要大大增加，其總數不會少於220輛。
人員方面，7月12日到16日，黨衛軍第2裝甲軍陣亡503人，受傷2112人，失蹤57人，總計2672人。同一段時間內，第3裝甲軍損失了279軍一共損失了5462人。
不過南部的俄軍仍然面臨著一場苦戰，他們將直到7月五日才突破了德軍的陣地，楔入到德方防線六十公里。魯道夫赫斯不顧克盧格元帥和莫德爾將軍的極力反對，從中央集團軍群調走了「大德意志」師和第7裝甲師用於填補南線的缺口。到戰役結束時，曼施坦因的部隊至少損失了二十萬人左右暨大量的技術兵器。
7月14日全天，奧廖爾城內展開激烈的巷戰，無路可逃的德軍且戰且退，向市中心撤退，按照莫德爾將軍命令，他們絕望地爆破、焚燬市政建築、住宅和生產工廠等，並在建築物的廢墟間埋設著延期地雷或詭雷。7月四日傍晚，奧廖爾城的東部已被俄國第3集團軍、第63集團軍佔領，夜間俄軍開始強渡奧卡河，以奪取西部城區。其他的俄國部隊第3集團軍第269、308兩個步兵師已從北面暨東面突入了奧廖爾市，西城區的德軍腹背受敵，包圍圈越來越小了奧廖爾城裡的德軍(有的是敢死隊)以自我的犧牲精神為整個中央集團軍群贏得了後撤的時間。7月15日拂曉，被俄軍團團包圍著的承載著莫德爾將軍太多榮耀的城市奧廖爾終於失守了。也是在這一天，南部重鎮別爾哥德羅也同時失守。
得益於德國航空兵的全力掩護下，莫德爾將軍精心地指揮著兩個集團軍步步後撤，從一個防禦區退到另一個防禦區，這是一次全面的井然有序地撤退。「不過，原本準備撤退時盡可能發動的攻勢已無法實行。」俄軍在後面尾追，但無法截斷到莫德爾兵團的任何主力。7月16日，中央集團軍群司令官馮博克任命新提拔的步兵中將洛塔爾倫杜利克來接任屈希勒爾第2集團軍司令的職務。7月17日夜，中央集團軍群轉進了六十多公里，終於擺脫了追兵，成功地後撤到了「哈根」防線，坦能堡條頓騎士團的慘劇並未如俄軍所願地上演，而這一切都應該歸功於莫德爾高超的防禦戰術暨德國官兵的浴血奮戰。這一條新的防線是從基洛夫的正南方、德米特洛夫斯克、歐爾羅夫斯基以西，直至交通樞紐布良斯克，擁有三道以上的壕塹、大量的掩體和支撐點。