С самого начала наступления противника на белгородско-курском направлении разгорелась ожесточенная борьба за господство в воздухе. Над районом 20X60 км действовало одновременно с обеих сторон свыше 2 тыс. самолетов. Нередко велись бои с участием 100 - 150 самолетов. Всего с 5 по 10 июля только истребители 2-й воздушной армии провели 205 воздушных боев и сбили более 330 вражеских самолетов, потеряв своих 153{126}. В боях особенно отличились летчики 8-й гвардейской истребительной авиационной дивизии под командованием генерала Д. П. Галунова, которые в первый же день уничтожили около 76 самолетов. Однако в действиях советских истребителей, так же как и на орловско-курском направлении, отмечались серьезные недостатки, что привело к потере господства в воздухе в первые дни операции. Лишь после устранения этих недочетов наши летчики стали полновластными хозяевами положения в воздухе.
В напряженных пятидневных боях советские войска при активной поддержке авиации нанесли врагу огромные потери, особенно в танках. Попытки противника прорваться к Курску через Обоянь были сорваны, и к 10 июля его наступление на этом участке фронта было приостановлено. Однако гитлеровское командование не хотело мириться с этим. После перегруппировки войск танковые и моторизованные дивизии врага при поддержке авиации перенесли свои главные усилия на прохоровское направление, чтобы прорваться к Курску обходным путем.
Стремясь сорвать и этот план противника, командующий Воронежским фронтом решил упорной и активной обороной продолжать изматывать его войска, а 12 июля нанести мощный контрудар с целью окончательного разгрома группировки, наступавшей на прохоровском направлении.
В течение двух ночей - на 11 и 12 июля - авиация дальнего действия и ночные бомбардировщики 2-й и 17-й воздушных армий действовали по железнодорожным эшелонам на станциях, громили колонны войск на шоссейных и грунтовых дорогах с целью изоляции района предстоящего сражения от притока свежих резервов. Ударам подвергались также войска на поле боя.
Утром 12 июля, за 40 минут до начала контрудара, 2-я воздушная армия провела авиационную подготовку, в которой участвовало более 200 самолетов. Ввиду сложных метеорологических условий летчикам пришлось действовать по танкам и артиллерии на огневых позициях небольшими группами.
Контрудар в районе Прохоровки вылился в крупное встречное танковое сражение, в котором противник понес большие потери в живой силе и боевой технике. Совместными усилиями войск и авиации была сорвана последняя попытка врага прорваться к Курску.