1943 年夏季，希特勒為了重新奪回東部戰線的主導權，在庫斯科戰線（Kursk）發動了「衛城作戰」（Operation Zitadelle）。在這次史無前例的大規模戰役中，雙方都動員了上百萬的士兵以及數以上千計的戰車和飛機，其間還爆發了史上最大的一場戰車戰。經過十多天的血戰之後，希特勒的野心被打上了休止符。
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1942 年冬季的史達林格勒會戰中（Stalingrad）德軍遭受了空前的重創。估計德軍大約有十一萬人戰死，五萬人受傷，十萬七千人投降，裝備損失不計其數。經此一役，德軍已呈露疲相。俄軍的死傷雖然可能高達百萬，但對資源跟人力皆充足的俄國來說傷害並不很大。
1943 年一月至三月間，俄軍一方面加緊對史達林格勒城內的德軍的包圍外，另一方面更對破碎的德軍南翼展開大反攻。氣勢如虹的俄軍一口氣衝開了兩百五十公里的正面。不僅瓦解了德軍Ｂ集團軍，前鋒更突穿了將進兩百公里，於二月十五日奪回了俄國第四大城卡爾可夫（Kharkov）。德軍整條南部戰線都面臨了崩潰甚至被包圍殲滅的危險。
樂觀的俄軍無視於長途進擊的消耗，仍然命令部隊不斷的進擊，希望能藉此造成德軍更大的混亂。但是德軍在頓河集團軍司令曼斯坦元帥（Field — MarshellManstein）的卓越指揮下，於二月底發動逆襲，成功的奪回卡爾可夫並且穩住了南部戰線。自此整個俄國戰線形成了一個以庫斯科為中心的突出狀態。德軍中央集團軍控制了奧略爾（Orel）附近的突出部。南方集團軍仍保有大部份的頓內次盆地（Donetz）。兩個集團軍中間夾著庫斯科的突出部。在三、四月間的泥濘融雪期間，德俄雙方各自進行整補，計畫著下一階段的作戰。
德軍自 1941 年六月入侵俄國至 1943 年初，大約損失了兩百萬以上的兵員。除了歷年的徵補外，希特勒在 1943 年一月十三日發佈了「防衛第三帝國」的總動員令，其中把男子徵召的範圍定在十六至六十五歲。如此一來，德軍在 1943 年春仍然能在東線保有 １９８ 個師。雖然素質不如往昔，但是仍舊不可輕忽。只是軍備的生產一直趕不上作戰的損耗，嚴重的影響德軍的戰力。例如 1943 年一月時，東線全部十八個裝甲師竟然只有 ４９５ 輛戰車可用，其困境可想而知。
俄軍方面自從史達林格勒的大勝之後，證明俄軍不再是昔日的吳下阿蒙。接下來如潮水般的猛攻也解放了許多城市，從中獲得廣大的兵員。同時，俄國龐大的工業能力也源源不斷地供給前線軍備，使俄軍能保持數量上的優勢。更值得注意的是，俄軍Ｔ－３４戰車的出現使德軍也漸漸喪失了技術上的優勢。
面對東線的態勢，轉任南方集團軍司令的曼斯坦向希特勒提出了兩種選擇：其一是放棄頓內次河（Donets River）附近的土地以縮短正面並引誘俄軍深入，待俄軍戰力衰竭後再予以反擊。其二是趁俄軍尚未完成攻勢準備前先行發動攻擊，藉由大規模的包圍及殲滅戰重創俄軍。不過，此時疲憊的德軍已經不可能發動全面攻勢，只能採取戰略守勢，伺機發動強力的局部攻勢。然而，不管是「先攻」或者「後攻」，對曼斯坦而言，充其量不過是在東線上造成一個和局罷了。
對兼任陸軍總司令的希特勒來說，這個問題不僅是個戰略問題，更是個重要的政治問題。史達林格勒大敗之後，軸心國之間隱隱的產生了一些動搖。希特勒認為若是採取「後攻」，不僅將放棄s大的土地及資源，更會對巴爾幹半島上的軸心國家產生不良的印象。唯有採取主動攻勢才能重新鞏固德軍無敵的神話，以加強盟國的向心力。而且此時土耳其的問題也很棘手，同盟國及軸心國都想爭取土耳其加盟，德軍勢必要在東線有所表現。凡此種種因素，使希特勒作成了「先攻」的裁決，而庫斯科戰線的突出部份正是攻擊的最佳目標。
1943 年四月十五號，德軍擬定了第六號作戰命令，取名為「衛城作戰」。計畫由中央集團軍及南方集團軍庫斯科一帶的突出部份實施南北夾擊，企圖包圍並殲滅其中大量俄軍。依照曼斯坦的計畫，攻勢應當在五月初融雪期結束後發動，如果俄軍尚未整補完成，德軍將有可能重演 1941 年的大勝。但是許多的因素使得攻擊發起日一延再延。
其中最重要的因素之一是戰車的數量不足，尤其是重戰車更是如此。德軍入侵蘇俄初期雖然戰車數量居於劣勢，但是仍能靠優秀的乘員及Ⅲ號、Ⅳ號戰車打敗俄國戰車。但是隨著戰局的發展漸漸起了轉變，俄軍 1941 年底出現的Ｔ－３４戰車無論在火力、防護力和機動力都比德國戰車優秀。德軍雖然不斷地改良現有的戰車，但是對新戰車的需求已是迫在眉睫。
因此德軍開發了Ⅴ號豹式戰車以及Ⅵ號虎式戰車。其中虎式戰車是搭載８８公釐反戰車炮的重裝甲戰車，甚得希特勒的厚愛。希特勒甚至認為一個虎式戰車營即抵得上一個裝甲師的戰力，因此堅持要等到擁有足夠的虎式戰車才能發動攻擊。然而此時虎式和豹式戰車的月產量不過分別只有 ２５ 和 ５０ 輛而已。
不過這種窘狀似乎在好轉當中， 1943 年二月德軍裝甲部隊之父古德林將軍（Gen. Guderian）出任德軍裝甲兵總監，負起重建裝甲部隊的任務。另外斯貝爾（Speer）接任軍需部長，統一併強化了德軍的軍需生產。這兩人努力的結果使得德軍裝甲部隊又漸漸恢復了元氣。
另外， 1943 年五月在北非的２５萬軸心軍向英美盟軍投降，這對希特勒而言無疑是個沉重的打擊。並且接下來英美盟軍將於何時攻擊義大利也是個潛在的威脅。在前線方面，越來越多情報顯示俄軍已經加強了庫斯科一帶的兵力。德軍的攻勢越往後延，俄軍的防禦工事就更堅固。況且此時俄國正以每月近千輛的速度生產Ｔ－３４戰車。德軍擔任北面主攻的第９軍團（9th Armee）指揮官摩德爾（Model）即不斷要求增加部隊以面對越來越強的俄軍。
這許多因素使得希特勒一再延後攻擊發起日。直到七月初德軍才算完成攻擊準備。曼斯坦原來計畫的時機早已不存在了。
相對於德軍的情況，俄軍也面臨相似的問題，在紅軍最高指揮部（STAVKA）內，史達林和以朱可夫（Zhukov）為首的俄國將軍們也面臨著「先攻」和「後攻」的抉擇。然而俄軍藉由「露西」間諜網的活躍，使朱可夫迅速的下決定。
「露西」是魯道夫．李斯特的匿名。他在一次大戰時即加入德軍，但他卻是個徹底反納粹的人。納粹興起後，李斯特組織了十名反納粹的軍官，這十人都留在戰後的國防軍中。其中五人升至將官，八人任職於國防軍最高司令部（OKW），另兩人任職於德國空軍。李斯特本人則住在瑞士，隨時將手下得到的情報傳到俄國，關於「露西」間諜網公開的資料並不多，只能由側面得知該組織對莫斯科和列寧格勒戰役都有貢獻。
早在 1943 年四月，「露西」即對 STAVKA 提出了警告，俄軍高層首腦們綜合了各項情報，判斷德軍將在泥濘期結束後發動夏季攻勢，而庫斯科的突出部正是德軍的攻擊目標。由於情報週全再加上希特勒一再延後開戰日期，俄軍遂得以從容佈置防禦陣地靜待德軍的攻擊。
庫斯科位於中俄平原，是一座十二萬人的小城。這一帶的地形以草原及小丘陵為主，其間散佈著小麥田、甜菜田、果樹園以及農舍。俄軍在庫斯科一帶的突出部正面約長 240 公里，寬 160 公里。途出部的頂端較窄，大約是 110 公里左右。俄軍在這個突出部□集結了１３０萬名士兵、超過兩萬門火炮、３５００輛戰車以及２１７２架飛機。分屬北邊洛克索夫斯基（Rokossovsky）指揮的中央方面軍（Central Front）以及南邊的瓦圖丁（Vatutin）指揮的佛洛尼茲方面軍（Voronezh Front）。另外突出部的北面有帕波夫（Popov）指揮的白揚斯克方面軍（Bryansk Front），南邊是馬林諾夫斯基（Malinovskii）的西南方面軍（Southwest Front）。突出部後方的預備隊則是可涅夫（Konev）指揮的斯帝普方面軍（Steppes Front）。總兵力超過２００萬，戰車更多達５０００輛，指揮官也多是一時之選。
俄軍的這項行動取名為「庫圖佐夫作戰」（Operation Kutuzov，庫圖佐夫是拿破侖戰爭時的俄國名將）。俄軍在預期的德軍進攻方向，以層層的地雷、鐵絲網、碉堡及戰壕構成一個巨大的防禦陣地。據估計平均每英哩正面埋下了２４００枚以上的反戰車地雷以及無數的人員殺傷雷。密度是莫斯科防衛戰的六倍，史達林格勒會戰的四倍。
俄軍一道道的壕溝及反戰車陣地佈滿了庫斯科地區。光是中央方面軍即挖了大約５４公里的戰壕。每個反戰車陣地有３∼５門７６．２公釐反戰車炮，５挺左右的反戰車機槍，２∼５門迫擊炮，另外再配上若干步兵及機槍陣地。並有交通壕互相連係。俄軍也將許多反戰車炮放在改裝的農舍中，前線的戰車也開進戰車壕中，僅露出炮塔射擊。像這樣的陣地通常厚達數哩，最厚處甚至達到２５哩。為了防禦德國空軍的攻擊，俄軍在突出部內集結了九個防炮師，四十個防空團，十七個防空營，甚至還有十列防空裝甲列車。
德軍至七月初完成所有的攻勢準備。擔任北面夾擊任務的是克魯格（Kluge）指揮的中央集團軍（Army Group Central），下轄第２裝甲軍團（2ndPanzerarmee）及第９軍團（9th Armee）。擔任主攻的第９軍團由摩德爾（Model）指揮，轄有六個裝甲師、一個機械化師及十多個步兵師。大約有９６０輛戰車，２４００門火炮。第２裝甲軍團則防守奧略爾突出部以掩護第９軍團的側背。「衛城作戰」的南方攻勢由曼斯坦（Manstein）的南方集團軍（Army GroupSouth）擔任。主攻的第４裝甲軍團（4th Panzerarmee）由霍斯（Hoth）指揮，轄有五個裝甲師、一個機械化師及五個步兵師。右側是肯夫（Kempf）所指揮的肯夫軍團，包含有三個裝甲師及三個步兵師，有約１５００輛戰車。此外，再加上全線的防禦及支援兵力，德軍一共投入了９０萬名士兵、２７００輛戰車以及一萬門火炮。這將近７０個師的兵力佔德軍總兵力的三分之一強。德國空軍也全力支援「衛城作戰」。北方攻勢主要由第一航空軍負責，其下轄有７００架飛機。南方則由第四航空軍擔任支援，轄有１１００架飛機，再加上輔助的部隊，共約兩千多架飛機。
在攻擊發起前，雙方的空軍都加緊展開偵察工作。到了七月二日，希特勒在東普魯士的總統大本營中召見了德軍高級將領及主要的前線指揮官商討戰情。由於德軍延後攻勢，德軍已經不可能再有奇襲的優勢。曼斯坦原本傾向「後攻」方案，後來雖然勉強同意採取「先攻」，但拖到此時，情勢已經改觀了。以擅長防禦聞名的摩德爾對這個攻勢也頗感困惑，古德林則是從頭到尾徹底反對這樣浪費他苦心重建的裝甲部隊，ＯＫＷ司令凱特爾元帥（Keitel）則以政治上的理由持贊成立場，負責擬此次作戰的ＯＫＨ參謀總長柴茲勒（Zeitzler）也表贊成意見。最後希特勒仍然下令於七月五日上午三時三十分展開攻擊。
俄軍ＳＴＡＶＫＡ代理最高指揮官朱可夫及參謀總長瓦西列夫斯基綜合各項情報，於七月二日對各地方軍提出警告。指出德軍可能在七月三日至六日展開攻擊，要各地方軍嚴加戒備。七月四日，南部戰線貝爾科洛（Belgorod）地區有一名奧地利士兵叛逃到俄國陣地。他聲稱他所屬的工兵單位奉命除去德軍戰線前方的鐵絲網及地雷。同時，各部隊分發了五天份的乾糧及伏特加酒，預備於七月五日淩晨三時三十時分展開攻擊。
到了當天晚上，俄軍中央方面軍第１３軍團第１５步兵師的偵察部隊發現德軍工兵正在清除俄軍的地雷帶。雙方發生小規模的衝突後，俄軍帶回了一名德軍俘虜。該俘虜屬於德軍第６步兵師的工兵營，他也透露德軍將於翌日淩晨三時三十分發動攻擊，各部隊已就戰鬥位置等等。有了這些情報後，俄軍將領們更加具有信心了。
