Две восьмерки Ла-5 9-го смешанного авиационного корпуса, ведомые майором А. Д. Мелентьевым, внезапно вышли на аэродром Рогань. Первая группа блокировала его, а затем атаковала самолеты противника, заставив их прекратить взлет. Вскоре завязался воздушный бой с подошедшими истребителями противника. Создав десять очагов пожара на аэродроме и сбив пять ФВ-190, советские летчики вернулись на свой аэродром без потерь.
Особенно результативным был удар штурмовиков и истребителей авиационного корпуса генерала В. И. Шевченко по аэродрому Краматорская. Уничтожив с первого захода самолеты, готовившиеся к взлету, и подавив зенитную артиллерию, штурмовики в последующих атаках с бреющего полета пулеметно-пушечным огнем уничтожили и повредили до 50 "юнкерсов" и "мессершмиттов".
В дальнейшем авиация была нацелена на уничтожение танков, артиллерии и пехоты врага на поле боя.
Тем временем на земле развертывалось гигантское сражение. День, казалось, померк. Раскинувшийся на холмах Белгород окутался тучами огня и дыма. На всем рубеже Томаровка, Белгород, Безлюдовка почти одновременно при поддержке крупных сил авиации пошли в атаку сотни танков и самоходных установок противника.
Наиболее напряженные бои развернулись на обоянском направлении, где оборонялась 6-я гвардейская армия генерала И. М. Чистякова. Противник сосредоточил здесь до 700 танков, основные силы пехоты и артиллерии. Введя в бой два танковых и один армейский корпус 4-й танковой армии, враг стремился кратчайшим путем прорваться с юга к Курску и соединиться с 9-й армией, наступавшей с севера.
Юго-восточнее Белгорода на корочанском направлении противник силами 3-го танкового и 11-го армейского корпусов наносил вспомогательный удар для обеспечения фланга ударной группировки 4-й танковой армии. Здесь вступили в бой с врагом войска 7-й гвардейской армии генерала М. С. Шумилова, их активно поддерживала 17-я воздушная армия. На командном пункте генерала Шумилова был развернут вспомогательный пункт управления воздушной армии во главе с генералом А. Е. Златоцветовым, который успешно осуществлял руководство боевыми действиями авиации в ходе оборонительной операции.
Основные усилия штурмовой и бомбардировочной авиации были направлены на уничтожение танковой труппировки противника в районе Зыбина, Мощеного, Томаровки, Стрелецкого, пытавшейся прорвать оборону в полосе 6-й гвардейской армии, а также на противодействие попыткам вражеских войск переправиться через Северский Донец в полосе 7-й гвардейской армии на участке Соломино Безлюдовка.