Согласно исходному плану операции «Кутузов», по Орловскому выступу предполагалось нанести концентрические удары с севера, с юга и с востока. На северном фасе выступа прорыв осуществляла 11-я гвардейская армия с приданными ей двумя танковыми корпусами, которые имели в своем составе более 700 танков и почти 4 300 орудий. В дополнение к этим силам советское командование планировало бросить на расширение прорыва свою только что сформированную 4-ю танковую армию, однако последняя все еще была в пути и не могла быть включена в измененный график боевых действий. На восточном участке для нанесения прямого удара по оперативному построению противника изготовились действующие в составе Брянского фронта 3-я и 63-я армии; развитие успеха обеспечивалось последующим введением в бой 3-й танковой армии с ее 730 танками. Ну и наконец, на южном фасе было сосредоточено еще три армии и 2-я танковая армия, которая вводилась в бой вслед за ними. Всего советское командование готовилось бросить в бой против немецких сил на Орловском выступе 750 000 солдат, собранных в 67 дивизий, и 2 300 танков.
Немецкая оборона состояла из трех пехотных корпусов 2-й танковой армии, которые имели в своем составе 14 дивизий, и 5-й танковой дивизии непосредственной поддержки. За ними была развернута 9-я армия Моделя, в составе которой находились два полнокровных танковых корпуса. Кроме того, фон Клюге имел еще пять танковых дивизий в своем глубоком оперативном резерве.
Воздушная разведка смогла установить перемещение советских войск в восточном направлении, и благодаря этому немцы получили возможность как-то предупредить надвигающуюся атаку. Однако части, обороняющиеся на северном фасе, такой возможности не имели.
Операция «Кутузов» началась 28 июня. В соответствии со своей обычной практикой советское командование выдвинуло вперед разведывательные батальоны, с тем чтобы установить слабые звенья в немецкой системе обороны и внести корректировку по направлениям удара. В дополнение к этим действиям Сталин развязал «рельсовую войну». Тысячи партизан, вооруженных взрывчаткой, подрывали железнодорожные пути, ведущие к выступу и выходящие из него. Совершенные ими более 10 000 тысяч взрывов на железных дорогах расстроили транспортные коммуникации немцев, и, как надеялся Сталин, заперли немецкие армии в выступе и обрекли их на гибель под концентрическими ударами его атакующих войск.
Ранним утром 29 июня 11-я гвардейская армия перешла в атаку в своей полосе наступления. Сосредоточив для удара по пятнадцатикилометровой полосе немецкой обороны почти все имеющиеся у нее танки и артиллерию, наступающие как водопад обрушились на немецкие позиции, опрокинув и уничтожив два пехотных полка и те 40 танков, что защищали этот рубеж обороны. Несмотря на контратаку, которую провела 5-я танковая дивизия, части, которые участвовали в атаке, смогли углубиться почти на 10 км в немецкую оборону, немногим не дойдя до ее второй линии.