Вскоре простой немецкий сапер развеял последние сомнения. Разведчик 222-го гвардейского стрелкового полка 72-й гвардейской стрелковой дивизии Л. С. Маликин вспоминал: «То, что скоро начнется немецкое наступление, явно чувствовалось. В ночь на 3 июля полк был приведен в полную готовность, а нам и дивизионным разведчикам передали приказ командира дивизии генерал-майора Лосева: «Взять «языка» во что бы то ни стало!» Наша группа взяла в плен немецкого унтер-офицера и доставила его в штаб дивизии. Но этот унтер-офицер не знал точного времени начала наступления, только сказал, что в войсках было зачитано обращение фюрера, которое призывало «доблестных солдат рейха выиграть предстоящее решающее последнее сражение». Нас снова послали за «языком». В очередной ночной схватке «языком» оказался немецкий сапер Бруно Формель, снимавший мины на передовой линии. На допросе он предельно откровенно рассказал, что немецкие войска приведены в полную боевую готовность и 5 июля в 2 часа ночи по европейскому времени перейдут в наступление в общем направлении на Курск. Одновременно начнется наступление и на курском направлении из района Белгорода.
До указанного захваченным сапером часа немецкого наступления оставались уже считаные минуты. Для немцев заготовили сюрприз – артиллерийскую контрподготовку. Вместо того чтобы молча ждать удара противника, артиллерия Красной армии по плану должна была ударить по предполагаемым скоплениям изготовившихся к атаке частей вермахта и войск СС. После признаний пленного сапера советское командование приняло решение незамедлительно. В темноте июльской ночи замелькали вспышки орудийных выстрелов. Не везде удалось угадать места сосредоточения немецких войск, но град снарядов неизбежно находил себе цели. В отчете одной из немецких дивизий было записано: «Противник засеял огнем все овраги, могущие быть использованными в качестве путей сближения. О продолжении наведения моста для «тигров» не могло быть и речи». Штурман бомбардировщика Ил-4 8-го гвардейского авиаполка авиации дальнего действия лейтенант В. Ф. Рощенко впоследствии вспоминал: «В ночь на 5 июля наши самолеты возвращались с бомбардировки железнодорожного узла противника. Еще издали мы увидели, что на линии фронта началось что-то невообразимое. С обеих сторон шла интенсивная стрельба, местами полыхали пожары».
Не успели замолчать советские орудия, как воздух наполнился визгом и свистом немецких снарядов. Артиллерийская подготовка противника была небывало мощной, ведь предстояло взламывать оборону, строившуюся Красной армией несколько месяцев. Командир 6-й пехотной дивизии вермахта генерал-майор Хорст Гроссман позднее писал: «Скоро на стороне неприятеля можно было видеть только огонь и дым и слышать вой снарядов и мин реактивных минометов. Под защитой этого огня, штурмовых орудий и тяжелого пехотного оружия мы атакуем вражеские позиции». У Красной армии к лету 1943 г. был обширный отрицательный опыт оборонительных сражений с немцами. Поэтому ставка на оборону была сделана не без опасений. Надежду на успех внушало то, что она учитывала опыт двух лет войны. На каждом фронте было подготовлено три полосы обороны. Основой обороны на Курской дуге, ее опорой были противотанковые опорные пункты (ПТОПы) и противотанковые районы (ПТОРы). Опыт войны показал, что выстраивание позиций противотанковых пушек в нитку вдоль фронта себя не оправдывает. Эффективнее было располагать их компактно, этакими ощетинившимися стволами островками на пути лавины вражеских танков. Каждый опорный пункт имел до полутора десятков противотанковых пушек и нескольких десятков противотанковых ружей. Они были приспособлены к круговой обороне, у каждого орудия было несколько позиций для стрельбы по всем направлениям. Поэтому, если танки пытались пробиться в промежутках между ПТОПами, их били в тонкую бортовую броню. Для этого промежутки между ПТОПами оставлялись не более 600–800 метров. Строительство развитой системы опорных пунктов стоило большого труда. Командир орудия одного из противотанковых полков М. П. Бадигин вспоминал: «Самое трудное на войне – это труд, подчас физически изнуряющий труд, прежде чем тебе придется воевать, идти в атаку <…> Это даже легче подчас, чем вот этот труд. По расчетам, скажем, чтобы 45-мм пушку окопать, надо около тридцати кубов земли вынуть, а 76-мм – уже пятьдесят шесть кубов. Копали столько, сколько десяткам людей, может, не придется за всю жизнь перекопать земли». Зенитные батареи 85-миллиметровых пушек были переданы для прикрытия особо важных направлений от танковых атак. Вести огонь по самолетам им запрещалось. Четыре артиллерийских полка вооружили захваченными под Сталинградом немецкими противотанковыми и зенитными орудиями. Для самоходных артиллерийских установок Су-122 начали поступать новые кумулятивные снаряды, способные пробивать броню до 130 миллиметров. Это дало возможность советским самоходчикам поражать новые немецкие танки.
О начале операции «Цитадель» Л. Маликин вспоминал: «Грохот разрывов сорвал нас с нар в землянке, заставил схватить свои автоматы и броситься на выход к вырытым щелям. Снаряды и мины рвались совсем близко, стенки землянки ходили ходуном, сквозь накат сыпался песок. Выбежав наружу, мы залегли в щели. Между окопами и штабными землянками метались огонь, дым и земля. Кинулись в ход сообщения, отбежали с десяток шагов и упали на дно глубокого окопа. Артподготовка противника продолжалась в полосе обороны полка более часа. Затем канонада начала стихать и стали явственнее слышаться пулеметные и автоматные очереди с переднего края. По всей полосе обороны разгорелся яростный бой, под прикрытием дымовой завесы гитлеровцы пошли на штурм». В наступлении на северном фасе Курской дуги немцами были применены высокие технологии того времени. Для пробивания проходов в минных полях использовались радиоуправляемые танкетки «Боргвард». Однако большое количество султанов разрывов на поле боя помешало «Фердинандам» ясно распознать проделанные танкетками проходы, которые никак не были обозначены. Их след просто терялся на «лунном пейзаже» поля боя. Поэтому «Фердинанды» начали сбиваться с пути и подрываться один за другим. Броню тяжелых немецких самоходок советские орудия пробить не могли, но противотанковые мины рвали гусеницы, обездвиживая гигантские бронемашины. Также советские противотанкисты снайперскими выстрелами разбивали ходовую часть «Фердинандов». Уже к вечеру первого дня наступления половина из них вышла из строя. Командир батареи штурмовых орудий «Веспе» 2-й танковой дивизии Вальтер Хейнлайн вспоминал: «Это был ад. В воздухе были тысячи самолетов, тысячи. Огонь русской артиллерии был убийственным. Наши танки справа и слева от нас были подбиты. Наши самоходки застряли в грязи. Мы стреляли из наших орудий, но из-за дыма и грохота стрельбы мы не могли ни определить цели, ни передать команду. То, что там было, было безумием».
Точно так же на южном фасе Курского выступа «тигры» и «пантеры» были встречены сосредоточенным огнем артиллерии, сильно затруднявшим разминирование. В итоге «тигры» подрывались на неснятых минах и выходили из строя даже при не пробитой броне. Согласно донесению группы армий «Юг», в «Великой Германии» все 20 танков и 5 штурмовых орудий потеряны на минных полях, в 3-й танковой дивизии из семи потерянных за день средних танков PzKpfw IV шесть стали жертвами мин, в 8-й тяжелой роте дивизии «Дас Райх» из двух машин обе пострадали от мин, в дивизии «Тотенкопф» все танки и штурмовые орудия потеряны при попадании на минные поля. Лишился своего «тигра», наскочив на мину 5 июля, и будущий немецкий танковый ас Михаэль Виттманн. Прорвать советскую оборону с ходу немцам не удалось. Прежней легкости «блицкрига» уже не было. Танковые и пехотные дивизии врага буквально увязали в лабиринте полос советских укреплений. Уничтожив один противотанковый артиллерийский пункт, немецкие «панцеры» тут же подвергались обстрелу из другого. Начальник штаба немецкого 48-го танкового корпуса генерал-майор танковых войск Фридрих Вильгельм фон Меллентин отмечал: «Следует подчеркнуть искуснейшую маскировку русских: ни одного минного поля, ни одного противотанкового района не удавалось обнаружить до тех пор, пока не подрывался на мине первый танк или не открывало огонь первое противотанковое русское орудие». Однако боевой опыт немецких войск и их новая техника все же делали свое дело. Немцы стали концентрировать свои силы на узких участках. Их танковые части действовали боевым порядком «клин». Его острие образовывали тяжелые танки «Тигр», которым предстояло уничтожать советскую противотанковую оборону. За ними шли средние и легкие «панцеры». Пробив даже малую брешь в советской обороне, немцы всеми силами ее расширяли. В первый день битвы на Курской дуге группировку фон Манштейна поддерживало почти 400 самолетов. Град авиабомб выводил из строя один противотанковый опорный пункт за другим. С помощью авиации немцы подбивали коридоры и в минных полях. Сброшенные бомбы заставляли мины детонировать, и по расчищенным коридорам устремлялись немецкие танки. Все это требовало огромной массы техники и боеприпасов. Но немцы не жалели ни того, ни другого, справедливо рассчитывая, что дальше минных полей будет меньше. Действительно, первую полосу советской обороны танковый корпус СС прошел за 17 часов. Первой реакцией командующего Воронежским фронтом Н. Ф. Ватутина на начало немецкой операции «Цитадель» стал ввод в бой танковых резервов. До начала сражения они были спрятаны в глубине обороны, в готовности быстро выдвинуться на опасный участок. Самым сильным из этих резервов являлась 1-я танковая армия М. Е. Катукова. По замыслу Ватутина танки должны были решительным контрударом «запечатать» намечающийся прорыв и перехватить инициативу у врага.
Первые столкновения с наступающими новейшими немецкими «панцерами» обескураживали. Уже в первый день сражения новые немецкие «кошки» показали свои острые зубы. Их жертвами стали машины отдельного танкового полка, воевавшего на американских танках. Командир бригады «пантер» Деккер в своем отчете Гудериану писал: