На организацию контрудара оставалось всего несколько часов светлого времени и короткая летняя ночь. За это время нужно было многое сделать: принять решение, поставить задачи соединениям, провести необходимую перегруппировку, распределить и расставить армейскую и приданную армии артиллерию: вечером на усиление армии прибыли минометная и гаубичная артиллерийская бригады. К сожалению, они имели крайне ограниченное количество боеприпасов — меньше половины боекомплекта. Напомню читателю, что танков мы не имели вообще.
Вся организационная работа проходила на НП армии. Решение на контрудар принималось в присутствии руководящего состава штаба и управлений армии. Здесь же начальник оперативного отдела наносил его на карту с указанием задач корпусам и дивизиям, Одновременно эти задачи оформлялись в виде боевых распоряжений и с офицерами связи отправлялись по назначению. Затем были определены задачи артиллерии, инженерным войскам, а также решены другие вопросы, связанные с предстоящим наступлением. После завершения всей этой работы большая часть офицеров штаба и управлений армии, политического отдела отправилась в соединения и части, для того чтобы помочь их командирам подготовить подчиненных к выполнению поставленных задач.
К рассвету 12 июля в исходное положение для наступления (южнее реки Псёл) были выведены дивизии 32-го гвардейского стрелкового корпуса, проведена некоторая перегруппировка. Так, 6-я гвардейская воздушно-десантная дивизия гвардии полковника М. И. Смирнова из состава корпуса переводилась в армейский резерв, сосредоточивалась в районе Средняя Ольшанка, Остренький с задачей быть в готовности к вводу в бой в общем направлении Петровка, Васильевка, Грязное; 42-я-гвардейская стрелковая дивизии генерал-майора Ф. А. Боброва переподчинялась 33-му корпусу для обеспечения стыка 9-й воздушно-десантной и 95-й стрелковой дивизий. Была проведена перегруппировка и внутри 33-го гвардейского стрелкового корпуса.
Ночь на 12 июля была на редкость спокойная, но мы знали, что это было затишье перед бурей. Каждый гвардеец прекрасно понимал, что наступил решающий момент. Многие бойцы и командиры в эту ночь подали заявления о приеме в члены партии и в ряды ленинского комсомола. Заявления, как правило, были краткими: «Прошу принять в члены партии. С врагом буду биться до последней капли крови».
Наступило утро. В 8 часов 30 минут после короткого артиллерийского налета начали атаку наносившие главный удар 18, 29 и 2-й гвардейский танковые корпуса, входившие в состав 5-й гвардейской танковой армии. Одновременно перешли в наступление три эсэсовские танковые дивизии: «Мертвая голова», «Рейх» и «Адольф Гитлер», имевшие в своем составе около 500 танков. Командовали этими дивизиями опытные генералы вермахта. Кроме того, сюда подошли основные силы 3-го танкового корпуса гитлеровцев, в котором насчитывалось до 200 танков. Развернулось ожесточенное, известное теперь всему миру танковое сражение под Прохоровкой. С обеих сторон в районах западнее и южнее Прохоровки в сражении участвовало около 1200 танков.
Вместе с танкистами 5-й гвардейской танковой армии поднялись в атаку дивизии 33-го гвардейского стрелкового корпуса. Однако продвинуться вперед им не удалось. Правофланговые 95-я и 42-я гвардейские стрелковые дивизии были атакованы частями танковой дивизии СС «Мертвая голова» (более 100 танков). С беззаветной храбростью сражались гвардейцы с танками и мотопехотой противника. Артиллеристы и бронебойщики расстреливали в упор вражеские танки, бились до последнего патрона, снаряда.
Во второй половине дня большой группе вражеской мотопехоты с танками удалось на узком участке прорваться через боевые порядки наших дивизий в направлении высоты 226,6 и выйти в район хутора Полежаев, что западнее Прохоровки. Дальше к востоку наших войск не было, там располагались только штабы, тыловые части и учреждения армии. Создалось опасное положение на флангах 5-й гвардейской танковой армии и 33-го гвардейского стрелкового корпуса. Генерал П. А. Ротмистров выдвинул в полосу корпуса 24-ю танковую и 10-ю механизированную гвардейские бригады, которые совместно со стрелковыми частями контратаковали прорвавшуюся вражескую группировку, нанесли ей значительные потери и вынудили перейти к обороне.
Наступавшие на правом фланге 13-я и 66-я гвардейские стрелковые дивизии 32-го гвардейского стрелкового корпуса были атакованы частями 11-й танковой дивизии противника, на их боевые порядки обрушились удары бомбардировочной авиации. Нашим соединениям пришлось вести борьбу с вражескими танками только своими штатными средствами, и поэтому продвижение их было небольшим — 1–2 км. Левофланговой 97-й гвардейской стрелковой дивизии полковника И. И. Анциферова, против которой действовала вражеская мотопехота без танков, удалось продвинуться вперед на 3–4 км и закрепиться на достигнутом рубеже.