На следующий день командующий танкового корпуса СС Пауль Хауссер поставил своим трем дивизиям следующие задачи:
LSSAH – обойти пос. Сторожевое с севера и выйти на рубеж Петровка – ст. Прохоровка, одновременно укрепив свои позиции на высоте 252,2.
Das Reich – отбросить противостоящие советские войска на рубеж восточнее Ивановки.
Totenkopf – вести наступление по дороге Прохоровка-Карташевка.
Это представляло собой наступление в направлении ст. Прохоровка с трех направлений, при этом Das Reich должна была преодолеть последний рубеж советской обороны и подготовить "ворота" для ввода в прорыв резервов группы армий "Юг".
В это же время командование Воронежского фронта, считая немецкое наступление сорванным, а кризис преодоленным, собиралось само начать запланированное контрнаступление на Лучки, Яковлево. К этому моменту 5-я гв. танковая армия начала сосредоточение двух танковых корпусов, имевших в своем составе около 580 танков. П. Ротмистров выбрал рубеж развертывания первого эшелона армии западнее и юго-западнее ст. Прохоровка на фронте 15 км. Подготовились для удара также части 2-го гв. тк и 2-го тк.
Сразу после рассвета 12 июля начался легкий дождь, немного задержавший начало немецкого наступления, но не помешавший советскому 18-му танковому корпусу генерала Бахарова силами одной танковой бригады начать атаку II батальона LSSAH на окраинах совхоза "Октябрьский". В 7.45 до 40 советских танков начали атаку пос. Ми-хайловка, но были отбиты дивизионом штурмовых орудий с большими потерями.
Советские танки атакуют. Южнее Курска, июль 1943 г.
В 8.30 главные силы немецких войск в составе танковых дивизий "Лейбштандарт Адольф Гитлер", "Дас Райх" и "Мертвая голова", насчитывающие по полному штату в своем составе до 500 танков и САУ (в том числе 42 танка "Тигр"), перешли в наступление в направлении ст. Прохоровка в полосе шоссейной и железной дорог. Эту группировку поддерживали все имеющиеся в наличии воздушные силы.
Но в первом ударе этого наступления было задействовано лишь до половины имевшихся в распоряжении П. Хауссера сил – по одному батальону дивизий LSSAH и Das Reich, две роты "Тигров" и одна рота Т-34, общим количеством до 230 танков, 70 штурмовых орудий и 39 САУ "Мардер".
В 9.00 после 15-минутной артподготовки немецкая группировка была атакована основными силами 5-й гв. танковой армии.
18-й танковый корпус генерала Бахарова на большой скорости прорвался в совхоз "Октябрьский" и, несмотря на большие потери, захватил его. Однако у пос. "Андреевка" и "Васильевка" он встретил танковую группировку противника, до 15 танков "Тигр" и дивизион штурмовых орудий. Два взвода "Тигров" (X. Вендорфа и М. Виттмана) открыли огонь по советским танкам с места с дистанции 1000-1200 м. Штурмовые орудия, маневрируя, вели огонь с коротких остановок. Потеряв около 40 танков, части 18-го тк смогли овладеть "Васильевкой", но развить наступление дальше были не в состоянии и в 18 часов перешли к обороне. От их огня немцы потеряли сгоревшими один "Тигр" и семь штурмовых орудий, а также подбитыми и поврежденными три "Тигра", шесть средних танков и около 10 самоходных орудий.
Примерно в 11.30 29-й танковый корпус начал бой за высоту 252,5, где его встретили танки дивизии СС "Лейб-штандарт Адольф Гитлер". В течение всего дня корпус вел маневренный бой, но после 16 часов был потеснен подошедшими танками дивизии СС "Мертвая голова", и с наступлением темноты перешел к обороне.
2-й гвардейский танковый корпус, наступавший в направлении Калинина, в 14.30 внезапно для командования столкнулся с наступающей танковой дивизией СС "Дас Райх". В связи с тем что 29-й танковый корпус завяз в боях за высоту 252,5, немцы нанесли 2-му гв. танковому корпусу удар в обнаженный фланг и принудили его к отходу в исходное положение. В ходе этих боев 2-й гвардейский тк потерял 24 из 41 введенного в бой танка подбитыми и поврежденными. Из них сгорело 12 машин.
2-й танковый корпус, обеспечивавший стык между 2-м гв. танковым корпусом и 29-м танковым корпусом, смог лишь потеснить немецкие части, находившиеся перед ним, но попал под огонь подтянутых из второй линии штурмовых и противотанковых орудий, понес потери и остановился.