波内里村控制着库尔斯克通向北方的所有公路和铁路，守军为叶恩申少将指挥的第307步兵师，以及紧急调来的第13反坦克旅。为了尽快攻克这个苏军第二道防线的枢纽，莫德尔投入了第292、第86步兵师，以及第二梯队的第18装甲师，在接下来的整整6天中，波内里村变成了“库尔斯克的斯大林格勒”。翌日，苏军第307步兵师当天击退了德军5次进攻。但在10时，德国步兵在50辆坦克支援下一度突入波内里西北郊区，并企图夺取波内里西面斯诺瓦河上的桥梁。但是苏军步兵第81师的工兵在德国人迫近时炸毁了桥梁。很快苏军第1019、1023步兵团在坦克火炮支援下发起了一次反突击，把德军赶了出去。不甘心的德国人继续猛攻。傍晚前，两个营的德国步兵在12辆战车支援下，终于攻占了波内里城东郊的五一农场，并突入波内里北郊。第307步兵师在加强的第46榴弹炮旅、第12炮兵团火力支援下，将德国人阻止在了距离第2防御地带2～3公里处。
为了守住波内里，第13集团军向该地增援了第129坦克旅和第1442自行火炮团全部，以及第103坦克旅各1部。苏第3坦克军也在波内里后方沿10公里正面建立起防线。
在已经成为废墟的城市里，激烈的巷战和壕沟战在拖拉机厂、火车站和水塔几个重要据点展开。由于缺水，双方士兵都不得不用自己的尿液来冷却步枪、机枪乃至迫击炮热得发烫的枪管和炮管，德军第10装甲掷弹兵师和31步兵师，以及苏联第3、第4近卫空降兵师也相继投入了战斗。每一座摇摇欲坠建筑物里，双方在不同的房间里对峙，试图用刺刀、匕首甚至折叠工兵铲消灭对方，德军抱怨，只能用便携式喷火器才能“把俄国人像驱赶阴沟里的老鼠那样驱赶出来”。苏联红军的基本战术就是，力图将德军的坦克先导部队与后续步兵分割开来，由资深工兵组成的“快速障碍设置小组”会冒着如同收割镰刀一样的炮火，在被苏军反坦克火力迟滞的德军战车周围迅速铺设反坦克地雷或者投掷燃烧瓶，而后侧翼的机枪与迫击炮、狙击手则致力于消灭随后跟上的德军步兵，以及试图将反坦克地雷迅速清除的德军工兵、德军第656重型坦克营的“斐迪南”式重型突击火炮由于缺乏近战武器，复杂的电油混合引擎故障频繁，迫使其车组成员在突破苏军反坦克炮防线后，便无法有效掩护支持德军步兵作战，而成为苏军灵活的T34中型坦克、反坦克枪以及燃烧瓶重点攻击对象。
7月8日，莫德尔再度把进攻主力转向奥里霍瓦特卡，投入了预备队第4装甲师（93辆坦克、37门自行火炮）。该师以及第2、第20装甲师，加上装备了虎式坦克的第505重装甲营，对着苏军防线发动一轮又一轮的猛攻。直到17时，德军才夺占了奥尔霍瓦特卡方向的257高地，取得了一些进展。但苏军很快增援了第140步兵师和第11近卫坦克旅，在兵力和装备占据绝对优势，预备队源源不绝的苏军面前，德军的攻势终于被遏制。到了7月12日，莫德尔第9集团军已经损失了大约1/3的步兵与工兵（21350人），以及2/3的坦克与自行火炮（647辆坦克强击火炮，其中130辆彻底损失），仅仅突入苏军防线不过14.5公里，便停滞不前。
在中央方面军司令部里，朱可夫等苏军高级指挥官发现，自己还没有动用战略预备队草原方面军，德军北线的攻势就已经被成功阻止，于是决定在其东北的奥廖尔突出部，以西方面军和布良斯克方面军发动了“库图佐夫”攻势，共计38万人、1100辆坦克与自行火炮，以及超过5000门大炮，目的就是要击溃拱卫德军第9集团军侧翼的德军第2装甲集团军，并试图将整个第9集团军反包围并加以歼灭。
在奥廖尔南部，德国第35步兵军军长洛塔尔·伦杜利克（Lothar Rendulic）少将准确地判断了俄军第3、第63集团军的进攻线路，他将6个步兵营、18个炮兵连、24门88毫米Flak36高炮部署在俄军的进攻地域，依托着广泛而坚固的野战工事，并以工程障碍物和雷场作为掩护。因此虽然在兵力上苏军占有绝对优势，但进展不如预期，且伤亡惨重，重蹈了德军在前几日进攻中的覆辙：首日德军仅以损失两门88毫米高炮的代价就击毁俄军60辆KV-1重型坦克。在战役发起的当天，苏联方面就不得不投入了第二梯队的第11集团军，以及萨赫诺将军指挥的第5坦克军。