斯大林格勒会战后，希特勒撤销了受到严重打击的B集团军群番号，曼施坦因成为新的南方集团军群司令。1943年2月，曼施坦因指挥南方集团军群发起反击，重新夺取了哈尔科夫，苏军被迫后撤至库尔斯克南面的奥博扬地域，形成了一个以库尔斯克为中心的突出部。
库尔斯克突出部犹如一个拳头从苏军的战线中延伸出来，在突出部内，是苏联中央方面军和沃罗涅日方面军。考虑到德军在库尔斯克突出部地域所处的有利态势，曼施坦因计划以德军的中央集团军群和南方集团军群从南北两翼向库尔斯克实施向心突击，合围并歼灭整个突出部内的苏军重兵集团-这次战役如果成功，将缩短德军的战线，使德军的机动性大大增加。
曼施坦因的计划遭到德国装甲兵总监古德里安的反对，古德里安认为对库尔斯克的进攻将使德军宝贵的坦克遭受很大损失，希特勒也对此计划犹豫不决，他曾对古德里安说：“自从我开始考虑这次进攻以来一直心情不好。”但别无良策的希特勒最终还是决定采纳曼施坦因的计划。4月15日，希特勒在专门发布的第六号训令中称：“这次进攻具有决定性意义，它将使我们得以掌握今年春夏两季的主动权，应迅速完成并取得决定性的胜利。”
德军最高统帅部给这个计划取了“堡垒”的代号，为实施“堡垒”计划，德军调集了中央集团军群和南方集团军群的90万人，2800辆坦克，1万门火炮和2000多架飞机。
在希特勒和他的将军们为“堡垒计划”正在反复争论的时候，苏军也在计划下一步的行动，面对着德军即将对库尔斯克突出部展开的大规模进攻，苏联沃罗涅日方面军司令瓦图京大将主张发动一场先发制人的进攻，以打乱德军的进攻准备，并夺回在哈尔科夫战役中失去的战略主动权。但朱可夫、华西列夫斯基等人则认为，苏军应先以坚强的防御消耗掉德军实力，然后再发动反攻。斯大林最终采纳了朱可夫的计划，于是苏军开始在库尔斯克转入了积极的防御。
为了这次战役，苏军在库尔斯克突出部地域集结了130万人的兵力，2万多门火炮，3500辆坦克和2000多架飞机。加上突出部北面的布良斯克方面军，南边的西南方面军和后方的预备队草原方面军，苏军用于此战役的总兵力超过了200万，坦克多达5000辆。
为了达到在防御中消耗掉德军实力的目的，苏军精心设计了他们的防御阵地，在纵深超过100公里的防御区内，构筑了数道防线，整个防御体系由大量互相紧密配合的战壕、铁丝网、反坦克火力点和反坦克沟壕以及雷区组成，并在德军可能的进攻方向上，聚集了大量的兵力和火力。做好了充分准备的苏军在静静地等待着德军进攻的到来。
按照曼施坦因的计划，发动进攻的时间最好选在5月上旬，那时地面干燥，利于德军装甲部队的行动，而且此时苏军尚未调集足够的装甲兵力。但因德国的新型坦克未能及时到位以及天气原因，结果一直等到7月初，“堡垒计划”才得以实施。希特勒决定于7月5日凌晨3时发起攻击，但这时德军的先机已经丧失殆尽。
7月4日晚，一个被俘的德军士兵供出了德军的进攻时间，经过分析，苏军帅部判断德军将在5日凌晨发动进攻，于是决定在德军进攻前先进行炮火反准备，以打乱德军的进攻。5月凌晨2点20分，苏军抢先实施了炮火反准备，对德军各突击集团的集中地域进行了猛烈的轰击，著名的库尔斯克大会战一触即发。
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