第二天，罗科索夫斯基开始发动反击，莫德尔也把预备队投入战场，于是一次大规模坦克战展开了。经过激战，苏军的两个坦克旅遭到重创，损失了约七十辆坦克，德军一路乘胜前进，杀到苏军第二条防线前，但被苏第17近卫步兵军以及赶来增援的苏第十七坦克军阻止住了。
七月七日凌晨，德军再一次发动了进攻，企图夺取交通枢纽波内里，战斗是异常激烈，德军数次攻入市区，但都被顽强的苏军赶了出来，而苏联空军经过激战，夺取了库尔斯克北部地区的制空权，从此给德国地面部队以很大威慑。
战斗到七月八日，德军虽给苏军造成很大损失，但苏军依靠数量上的优势，坚守住了阵地，在波内里城内，德军付出惨重的代价后，占领了大半个波内里，但苏军仍控制着市内一些重要据点，使用德军无法继续推进。七月九日莫德尔以三百辆坦克向苏军阵地发动了最后一次进攻，结果仍然是一无所获，此时德第九集团军的攻击能量已耗尽，莫德尔被迫在十日转入防御。