Между тем, оттеснив 1-ю ТА на 7 км, немцы стали выдыхаться. К исходу 10 июля в 48-м ТК осталось 165 танков и 37 ШО, включая 94 "пантеры", так пока себя ничем особенно не проявившие, и 26 "тигров"; 2-й ТК СС сократился до 34 118 солдат, 273 танка и САУ, в т.ч. 15 "тигров", 91 Pz.IV, 39 Pz.III с длинноствольной 50-мм пушкой и 58 StuG; в 3-м ТК – 119 танков и САУ, в т.ч. 33 "тигра" 503-го БТТ, 19 StuG и 42 Pz.III. 52-й армейский корпус, скованный боем с частями 40-й ОА, прочно застрял у п. Меловое, зато 2-й ТК СС приближался к району сосредоточения, назначенному командованием для развёртывания 5-й гв. танковой армии. Под началом ген. л-нта Ротмистрова – 13 танковых, 3 моторизованные и 4 мотострелковые бригады, 3 САП, 1 пабр, 3 гап, 8 иптап, 3 реап, 3 минп, 2 зенад – 841 танк и САУ (320-340 Т-70), около 500 пушек и миномётов, несколько десятков установок РА (на 11 июля – 931 танк и САУ и более 100 БМ – В. Замулин).
11 июля немцы танками и авиацией нанесли сильный упреждающий удар по передовым частям 1-й танковой (более 262 танков и смешанный САП) и 6-й гв. армиям, откинув их и сорвав участие в готовившемся контрударе. Также были потеснены позиции 5-й гвардейской армии (7 гв. СД и ВДД – 62 000 солдат, 300 пулемётов, 200 ПТР, 1700 орудий и миномётов) и 2-го ТК, а в полосе 69-й общевойсковой даже прорван участок обороны, также уничтожено много артчастей, приготовленных для наступления. К концу дня в 1-й ТА оставалось около 100 штыков и 50 танков, в т.ч. 10 КВ, 13 противотанковых пушек, и её отвели в тыл. В 6-й гв. А погиб 760-й дивизион бронепоездов, а в двух танковых полках уцелели всего 18 танков, 85 в 5-м СТК, но 309-я СД и 10-й ТК (9718 чел., 164 танка и 21 САУ, 172 пушки и миномёта и 52 БТР "Скаут") полностью укомплектованы. Все приданные части отправили бронетехнику и людей в 1-ю ТА, а 6-я гвардейская пополнилась 4 стрелковыми дивизиями из 40-й ОА и 1-й ТА. Ставка торопит 47-ю ОА и 3-й гв. МК.
На правом фланге 11 июля 3-й ТК раскромсал 35-й гв. СК (комкорпуса Попов был "не плохим офицером, но терялся в бою") и, прорвав оборону двух его дивизий, взял с. Казачье в центре второго армейского рубежа, а дивизия "Лейбштандарт" "чуть не овладела Прохоровкой", выйдя к её окраинам. Однако борьба огрызков корпуса не позволила войскам Гота в дальнейшем вдоль р. Псёл прорваться к ней. Вместе с тем 332-я ПД взаимодействуя с боевой группой "Великой Германии" в излучине р. Пены окружила ряд соединений 6-й гв. А – 48-й СК ген. м-ра Рогозного и часть 1-й ТА, в 10-м ТК пленив высших офицеров.