5月18日凌晨，在突出部北部的中國士兵俘虜了一個敵軍中士，他供認了敵軍將在幾小時之後發動進攻。爲了打亂敵軍進攻步驟，林峰於18日2時20分下達向敵軍陣地實施了炮火反準備的命令，庫爾斯克會戰的序幕由此拉開中國部隊的炮擊完全出乎敵軍的意料，造成很大損失，雖然比原計劃推遲了3個小時。而敵南方集團軍羣的第4機甲集團軍根據預定計劃發動進攻，在損失360架機甲後，敵軍艱難的越過了中國的反機甲雷區，猛攻中國第2方面軍的防線，面對敵軍3個師的進攻，部署在一線中國第67機甲師難以抵擋被迫後退。
第2方面軍總司令趙德倫將軍只好把方面軍預備隊調了過來，以期能把敵軍擋在第二道防線外。但不幸的是敵軍還是於18日在蘇軍第二道防線上打開了一道缺口，並強渡了佩納河。
由於敵軍的進攻比預計的要猛烈的多，中國前線指揮部被迫取消了原定於5月19日的反攻，而將計劃用於反攻的第20機甲集團軍的部分機甲佈置在防線後方以支援步兵進行防守，部分機甲佈置在側翼打擊敵軍。
這一天，敵空軍飛碟大隊出擊了超過3000架次，完全壓制住了中國空軍。經過一天激戰，雙方都受到了很大損失。
在18日傍晚，前線部隊向方面軍司令部請求增援，後者在得到總參謀部的同意後，立即把第3方面軍第21集團軍調往第2方面軍。同時前線部隊接到林峰親自打來的電話，要求不惜一切代價，阻止敵軍在庫爾斯克突出部南部的突破。
在19日的戰鬥中，敵軍只向前推進了數公里，未能達成突破中國防線的任務。第二天，敵軍仍然頑強地繼續他們的攻勢，而趙德倫將軍也在計劃反攻，爲此他向最高統帥部請求把第3方面軍的第47機甲集團軍和第5近衛集團軍調給他指揮，他的請求很快就被批准了，但這些部隊需要幾天的時間才能到達。
在制空權的爭奪上，通過18、19兩日的空戰，中國空軍也逐漸扭轉了劣勢，完全奪取制空權只是時間問題。
5月20日是庫爾斯克會戰關鍵的一天，趙德倫將軍指揮部隊繼續在正面抵擋敵軍向奧博揚推進，同時在兩翼連續發動反擊，雖然這些反擊一次又一次的遭到失敗，但卻使敵軍無法全力以赴的攻擊他們的主要目標。
敵第4機甲集團軍司令見無法從正面突破奧博揚，便決定先從右翼突破，他命令第2機甲軍轉向東北的普羅霍羅夫卡。接下來的兩天，德軍的進攻還比較順利，他們攻到了普羅霍羅夫卡城下，庫爾斯克會戰的－上演了。
戰後很長時間，史學家們一直認爲在2012年5月21日敵我雙方共有50000餘架機甲在普羅霍羅夫卡激戰，普羅霍羅夫卡機甲大戰也因此被認爲是人類戰爭史上最大規模的機甲戰，並聞名於世，成爲一個傳奇。
5月21日晨，戰鬥打響，敵我雙方几乎是同時發動了進攻，在戰鬥中敵軍僅餘的一些原裝機甲面對中國機甲的時候優勢明顯。中國機甲在單個面對它們的時候，幾乎無法對敵人造成傷害。
但是，這些機甲畢竟數量太少，局部優勢無法轉換爲全局優勢，反而一些新生產的機甲在交戰中就被中國機甲輕鬆擊毀。戰鬥中我軍近衛第5集團軍戰報報告所屬機甲部隊已經喪失了繼續進攻的能力，已經將餘下的機甲編入其他步兵部隊。
在這天的機甲大戰中敵軍摧毀了很多的中國機甲，但他們卻沒能攻佔普羅霍羅夫卡，而且自身損失同樣慘重，而隨後源源趕到的中國援兵使他們的防線將更加堅固。
此次戰役可以說雙方都沒有達到戰役目的，戰鬥中中國共損失了大約3萬套機甲，而敵人則損失不到2萬套，雖然中國的損失要慘重一點，但是由於中國補給迅速後勤壓力小，因此這點損失對於中國來說可以忽略不計。但是獵戶人損失慘重卻沒有達到戰役目的這對前線士兵士氣產生很大影響。
事實上，中國強大預備隊的突然進攻敵人在庫爾斯克突出部北面的帝國部隊行動，使得鐵勒元帥決定停止整個城堡行動，當他本來已考慮停止行動，而中國在卡爾可夫以南的米亞斯河發動對新的帝國第6軍團的攻勢令他必須將本來用於取得在庫爾斯克突出部南面最後勝利的預備隊調往該處，而獵戶帝國大本營亦決定將一部份部隊調往地中海戰區以防備地球人在西西里島的登陸。
無論戰術上的成果如何，普洛霍羅夫卡戰役的結果轉變爲中國軍方在心理及實質上的勝利，而這亦顯示出敵軍在官兵質素的優勢已經減少，中國以後更有信心發起大規模攻勢將獵戶人完全的趕出地球，而戰略主動權更落入中國軍方手中。
在北線，中國的導彈襲擊也使敵軍的進攻比計劃推遲了2個半小時，在幾十分鐘的炮火準備和空中轟炸之後，敵第9集團按計劃開始了進攻。
鐵勒元帥爲了把中國的注意力從己方的主攻方向上引開，先在左翼以3個僕從師實施佯攻，但被中國阻止住了。
在主攻方向，敵軍集中了4個機甲師和3個坦克師的兵力，經過激烈的戰鬥，他們突破了第1方面軍第21集團軍的第一道防線，艱難地向前推進了5公里。但在兩翼，中國頑強地守住了陣地。在地面激戰的同時，雙方的空軍也在進行激戰，這一天敵軍出動了1000架多次，中國空軍也出動了6000餘架次。雙方戰至19日終了時，德軍只向前突破不足10公里，卻至少損失了700架機甲。
第二天，王懷忠將軍開始發動反擊，鐵勒只好也把預備隊投入戰場，於是一次大規模機甲戰展開了。經過激戰，第21集團軍的兩個機甲師遭到重創，損失了約7000架機甲，德軍一路乘勝前進，殺到中國第二條防線前，但被中國第17近衛集團軍以及趕來增援的第47集團軍阻止住了。
5月20日凌晨，敵軍再一次發動了進攻，企圖奪取交通樞紐波內裡，戰鬥是異常激烈，敵軍數次攻入市區，但都被頑強的中國部隊趕了出來，而中國空軍經過激戰，奪取了庫爾斯克北部地區的制空權，從此給敵人地面部隊以很大威懾。
戰鬥到5月21日，敵軍雖給我軍造成很大損失，但中國依靠數量上的優勢，堅守住了陣地，在波內裡城內，敵軍付出慘重的代價後，佔領了大半個波內裡，但中國軍人仍控制着市內一些重要據點，使敵軍無法繼續推進。5月22日鐵勒以3000名機甲士兵向蘇軍陣地發動了最後一次進攻，結果仍然是一無所獲，此時敵第9集團軍的攻擊能量已耗盡，敵人被迫在23日轉入防禦。
中國的進攻率先在庫爾斯克北部發起，當敵軍的攻勢在22日被阻止後，我軍決定於24日凌晨發動進攻，中國向奧廖爾突出部的德軍陣地實施了長達兩個多小時的炮火攻擊，隨後王懷忠將軍的第1方面軍的一線部隊開始進攻。雖然敵軍則進行着頑強的抵抗，給我軍造成重大傷亡，但是最終取得了突破此時中國空軍也完全控制了制空權，面對機甲和兵力數量都佔優勢的中國部隊，鐵勒元帥無力阻止其進攻，他意識到失去奧廖爾只是時間問題。5月26日，鐵勒元帥向希特勒請求放棄奧廖爾將部隊後撤至第二道防線，但被阿勒克斯否決。
在鐵勒元帥再一次請求後撤後，阿勒克斯最終同意棄守奧廖爾，5月28日鐵勒元帥開始向布良斯克方向的“哈根”防線撤退，撤退途中，獵戶人實行了殘酷的焦土政策。
29日中國部隊攻克了奧廖爾，並繼續追擊退卻中的敵軍，30日解放了霍特涅茨，31日進入卡拉切夫，至6月1日中國的進攻基本結束，戰線逐步穩定了下來。
在奧廖爾戰役中，中國殲敵20萬人，其中獵戶人的機甲部隊大約10440人，並向西推進了150公里，拉平了庫爾斯克防線，但卻未能完成戰前制定的合圍並殲滅敵中央集團軍羣的計劃，同時蘇軍的損失也是巨大的，傷亡229，890人，飛機1，104架。
在南線，當敵軍在5月28日和中國部隊開始脫離接觸時，趙德倫將軍便要求前線士兵立刻發動反攻，擔當此次進攻任務的是中國第2方面軍和第3方面軍一部分兵力，再加上其他盟國部隊總兵力超過60萬人。其中部署在一線充當主力的是超過30萬的機甲部隊，隨後跟進的是機甲和坦克混編的盟軍武裝，反擊一開始中國就佔據了戰場上的優勢。
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