Тем временем войска Степного фронта приблизились к внешнему оборонительному обводу Харькова, многочисленные атаки которого обошлись дорого, но принесли лишь небольшие вклинения. Подтянули артиллерию. Армия за армией подступали к городу. Досталось 53-й общевойсковой, наступавшей через сильно укреплённый лесной массив с северо-запада – доты, засеки, завалы, разнообразные мины, бункеры. Тысячи в землю ушли или были искалечены. 17 августа передовые отряды всё-таки завязали бои на окраинах города; зацепились за них части 69-й общевойсковой и 7-й гвардейской. Бой не стихал даже ночью. Немцы дрались отчаянно, и сломить их никак не удавалось. После недели изнурительных боёв, прикрываясь сильными арьергардами, 22 августа они стали покидать Харьков, где, спасая людей, много бросили лишённых бензина автомашин, танков, складов с запасами, оружия, успев ускользнуть как из Орла. Отступали они всю операцию мастерски и оторвались от противника! 23 августа город вскипел красными флагами.
За 21 день наступления советские войска прошли 140 км и были остановлены на рубеже "Хаген".
Курская битва завершилась.
С советской стороны в ней участвовало около 150 стрелковых дивизий – несколько миллионов солдат и впечатляющее количество бронетехники. Такого ещё не было. Кроме собственно трёх танковых армий, 12 танковых, 5 механизированных и нескольких кавалерийских корпусов, 10 отдельных танковых бригад, 7 самоходно-артиллерийских и 27 отдельных танковых полков. Если по штату – 6000 танков и 140 САУ. Подразделения в течение двухмесячной битвы пополнялись, сливались, переформировывались, так что общее число участвовавшей бронетехники можно принять схожим.
Общие потери составили около 1,5 млн. солдат убитыми, ранеными и пропавшими без вести, 10 000 орудий и миномётов, около 6000 танков, САУ и бронемашин (половину безвозвратно), танковые армии (по "Курская битва") в наступлении: 1-я – 1040, 2-я – более 200, 3-я гв. – 669, 4-я – 1283, 5-я гв. – 445 танков и САУ. Итого около 4000 ед. бронетехники (от 60 до 80% Т-34). К примеру, только Центральный фронт в наступлении лишился 2949 танков и САУ (2738 боевые потери). Более 1600 боевых самолётов (3000).
Вермахт с 5 июля по 23 августа – 400 000 солдат убитыми, ранеными и пропавшими без вести (по советским данным 550 000), 3000 орудий, 1500 танков и САУ, 700-1000 самолётов (по Василевскому 3500 боевых самолётов (из них половина не боевые потери).
Благоприятный исход вновь был оплачен дорогой ценой. Битва ещё раз показала, что боевые действия всех родов войск для Красной Армии трудны, а временами и вовсе не возможны; результаты партизан также не оправдали ожиданий – парализовать тыл противника они не сумели.