В ночь на 10 июля Красная Армия начала контрнаступление против 4-й танковой армии. 12 июля советские войска нанесли удар по 2-й танковой армии (чуть севернее 9-й армии) силами 3000 танков. Генерал Вальтер Модель, командовавший 9-й армией, был вынужден остановить наступление своих трех танковых дивизий, чтобы парировать новую угрозу, что позволило советскому командованию сосредоточить резервы против 4-й танковой армии. 15 июля наступление прекратилось. Немецким войскам удалось пройти лишь около 50 км ценой 1500 танков и самоходных орудий. Советские войска потеряли вдвое больше, но превосходили немцев в численности в четыре раза.
С этого момента для немецкого вермахта все дороги вели только к отступлению.
Период с 1943 по 1945 год представляет собой хронику попыток немецких вооруженных сил оттянуть разгром, причем реализация этой стратегии осложнялась иррациональными приказами фюрера. В этот период панцерваффе действовали в качестве «пожарных команд» или арьергардов, прикрывавших отступление по всем фронтам.
К концу 1943 года танковые войска составляли 10,7 % немецкой действующей армии. Однако теперь на них приходилась непропорционально большая доля постоянно истощавшихся ударных сил вермахта. Когда в 1941 году Германия напала на Советский Союз, она располагала на фронте 120 пехотными дивизиями. Почти все они были первоклассными дивизиями, т. е. обладали полной наступательной мощью. Однако потери в Советском Союзе, особенно зимой 1941/42 года, были огромны. В список жертв попали более 30 % тех, кто в 1941 году вторгся в СССР. Естественно, самые тяжелые потери выпали на долю пехоты. К 1942 году средняя немецкая пехотная дивизия на Восточном фронте обладала очень слабым наступательным потенциалом, а то и вовсе его не имела. Первоклассных соединений было немного. В довершение всего ОКХ пришлось довести боевую эффективность средней пехотной дивизии в группах армий «Север» и «Центр» до опасно низкого уровня, чтобы обеспечить возможность для группы армий «Юг» осуществить запланированное летнее наступление. Таким образом, поражение под Сталинградом стало еще более катастрофическим ударом, чем можно было предположить, исходя просто из числа дивизий, так как почти все потерянные дивизии были первоклассными. К середине 1943 года в немецкой армии насчитывалось не более дюжины пехотных дивизий, обладавших наступательным потенциалом выше минимального уровня. Как следствие, все бремя наступлений и контрнаступлений легло на плечи танкистов.
Контратак было осуществлено немало. В начале января 1944 года, например, был окружен город Ковель. 4-я и 5-я танковые дивизии прорвали кольцо окружения и вызволили гарнизон.
В январе 1944 года советские войска прорвали блокаду Ленинграда. 12-я танковая дивизия и 502-й тяжелый танковый батальон были спешно направлены на опасный участок, где помогли частям группы армий «Север» отойти на оборонительный рубеж линии «Пантера».
В начале 1944 года восемь немецких танковых дивизий (всего около 60 000 человек) были окружены под Черкассами. 1-я танковая армия нанесла контрудар силами 1-й, 3-й, 11-й, 14-й, 16-й и 17-й танковых дивизий. Им удалось вывести из окружения примерно половину окруженных войск.
В марте 1944 года вся 1-я танковая армия попала в окружение под Каменец-Подольским. Благодаря умелому командованию Ганса-Валентина Хубе вся армия, включая 1-ю, 3-ю, 6-ю, 11-ю, 16-ю, 17-ю и 19-ю танковые дивизии, прорвалась из окружения и 6 апреля вышла к позициям немецких войск в Восточной Галиции.
В конечном итоге наступающие советские войска увязли в грязи, но Германия ничем не могла помешать поступлению в Советский Союз англо-американской помощи. За период с 1942 по 1945 год Вашингтон и Лондон направили Красной Армии 13 000 танков. Количество танков, построенных за тот же период на советских заводах, неизвестно, но оно было как минимум вдвое выше этой цифры. К тому же советские танки превосходили немецкие и в качественном отношении. Тем временем численность танковых войск Германии в начале июня 1944 года достигла своего пика — 5481 машина, но около половины танков из этого числа были небоеспособны из-за промахов изготовителей запасных частей. Третий рейх смог продолжать войну на Восточном фронте только благодаря тому, что в качественном отношении немецкие экипажи намного превосходили своих советских противников.