8時15分，紅色巨熊的炮兵開始了坦克沖擊前的炮擊，但為了節省時間，卻把原定的30分鐘炮火準備時間縮短為15分鐘，先是5分鐘的前沿火力急襲，繼而是5分鐘的淺近縱深射擊，最后是5分鐘的第二次前沿火力急襲。
當炮擊停止的一剎那，8時30分整，紅軍第5近衛坦克集團軍司令部向全體部隊發出了“鋼鐵、鋼鐵、鋼鐵”的進攻信號！剛平息的炮聲，很快被坦克隆隆的轟鳴所取代。
由于準備時間倉促，第5近衛坦克集團軍各軍的指揮官們沒有進行細致偵察，更談不上詳細了解敵情和地形，只是在地圖上給他們的部隊規定了一個大致的進攻方向。
為了爭取時間和確保戰場態勢，而把部隊投入準備不足的倉促反擊，可以說已經成了紅色巨熊的一大特色，也是導致其損失慘重的一個重要原因。
第5近衛坦克集團軍的攻擊部隊在15公里正面展開。右翼大約4公里正面上，是巴哈羅夫少將指揮的第18坦克軍。左翼，基里琴科中將的第29坦克軍在通向普羅霍羅夫卡的鐵路線兩側展開。
他們的重點攻擊對象是ss第1“元首旗衛隊”裝甲步兵師。該師陣地在普羅霍羅夫卡中路，向前突出成一個“人”字形。
其左翼戰線連接著“骷髏”師，由黨衛軍第1裝甲偵察營守衛。師主力則部署在中部——向前突出的252.2高地，俯瞰著前往普羅霍羅夫卡的鐵路和公路，這里集中了“元首旗衛隊”師第1黨衛軍坦克團，以及2個裝甲步兵營。他的右翼陣地連接著“霍亨斯陶芬”師，由第1裝甲步兵團防守，部署在斯大林斯克農場和斯托羅熱沃耶一帶。
“元首旗衛隊”師并沒有預料到會遭到如此大規模的攻擊。實際上，在紅色巨熊發起進攻時，他們剛剛清除了占領地區內還在抵抗的殘余敵軍，坦克和裝甲步兵準備沿鐵路兩側準備開始向普羅霍羅夫卡推進。
但在就在此時，一架鐵血國空軍的偵察機飛到紅色巨熊陣地后方相當遠的縱深，搖動機翼發出信號，并打出兩發紫色的發煙信號彈。鐵路路基的左側，同樣打出紫色的煙幕信號，這意味著“坦克警報”！
很快，坦克從鐵路土堤和高地的棱線間不斷涌出，數百輛鋼鐵巨獸全速沖過還未消散的硝煙，排山倒海般地咆哮而來！許多年后，幸存者還記得數百輛的坦克轟鳴時“像一大群耗子般的尖叫”。
“尖叫”聲很快由遠及近并變得震耳欲聾！黨衛軍第1坦克團的坦克則迅速倒車，以保持有力的射擊距離。在252.2高地及其周邊狹窄正面內，雙方約300輛坦克開始了第一輪鋼鐵對撞！
252.2高地北側的“十月”國營農場成為雙方爭奪的焦點。第18坦克軍第181坦克旅的40輛坦克，遭遇了“元首旗衛隊”第13重坦克連第２排魏特曼少尉指揮的４輛“虎王”坦克，以及該師強擊火炮營的10輛強擊火炮。
形體龐大而恐怖的“虎王”坦克，依托對手自己事先挖掘的反坦克壕，從1500米開始對猛沖過來的坦克實施精確射擊，在這個距離上，他的71倍徑的88mm炮可以輕松擊穿包括is-2在內的所有紅色巨熊坦克的車體。
而相對的，is-2必須拉近到500-600米才有可能對“虎王”造成致命的打擊。前進中的紅色巨熊坦克接二連三地被擊中，卻幾乎無還手之力，他們只得繼續高速沖擊，力圖拉近與“虎王”的距離。
迫于敵方坦克迅速逼近的壓力，“虎王”邊打邊撤，逐漸退過了反坦克壕。遭到重大損失的第181坦克旅以及側翼的第170坦克旅，企圖從東側避開反坦克壕，結果再度遭到鐵血國重型坦克的射擊，損失慘重，僅第170坦克旅在“十月”國營農場附近就有30輛坦克被擊毀，旅長塔拉索夫也在戰斗中喪生。
不過他們也并非全無收獲，憑借數量的優勢，少量坦克還是成功迫近鐵血國的重型坦克，從近距離射擊“虎王”的側面。當日的戰斗中，至少有１輛“虎王”。第２排的另外3輛“虎王”也被蘇軍炮彈擊中，其中魏特曼的座車被命中２發，但仗著裝甲雄厚并未被摧毀，得以送到野戰修理廠維修。
在第18坦克軍左側，第29坦克軍在正面投入了第32、31坦克旅。前者在第1446自行火炮團支援下，沿著鐵路線900米正面逼近“元首旗衛隊”師的防線。后者稍后發起進攻，卻在前進道路上不斷遭到飛機空襲，雖然在10時30分到達“十月”國營農場，卻被空中打擊所阻滯，坦克已損失了約一半。
第29坦克軍的對手主要是黨衛軍第1坦克團第2營，這是“元首旗衛隊”師的主力坦克部隊。
進攻中，第29坦克軍犯下了一個低級錯誤，由于沒有相關的地圖和偵察材料，大量Ｔ-34坦克竟然沖進了自己挖掘的反坦克壕中。而當這些坦克開始倒車退卻時，卻又遭到對方坦克和突擊炮的射擊而蒙受了重大損失。戰后經過統計，僅僅在此一處，第29坦克軍就損失了100輛以上的坦克！
第29坦克軍被迫改變方向，轉而向左面的橋梁發動沖擊。結果再次遭到對方坦克優勢火力的重創，大量被擊中后燃燒起來的Ｔ-34由于失控而和友車撞成一團。戰場上眾多坦克殘骸甚至擋住了去路。
激戰中，鐵血國第6坦克連也有2輛坦克全毀，2輛受傷，穿甲彈幾乎消耗殆盡。到中午前，他們打退了兩次坦克攻勢，繼續占有著高地。
在鐵路線南側，第29坦克軍第25坦克旅約40輛坦克從亞姆基出動，攻打斯托羅熱沃耶地區。這次攻擊得到了第1446自行火炮團第1、6連，第28近衛空降兵團，第2坦克軍第169坦克旅的支援。
他們遇到了黨衛軍第1裝甲步兵團和師自行反坦克營20輛“犀牛”自行反坦克炮的頑強抵抗。這種裝備著“虎王”同款88mmpak43l/71火炮的自行反坦克炮，在防御作戰中展現出了恐怖的威力。直到戰后，鐵血國參戰人員依然記得當5輛一組的自行火炮齊射時，面前的t-34噴出黑煙的情景。
在斯托羅熱沃耶西北面的森林和該地東部，第25坦克旅在為自己的突擊付出了慘重代價。戰斗到10時，全旅只剩下1輛is-2、6輛t-34和14輛t-70還可以使用。
以大量坦克被擊毀為代價，第25坦克旅的一個坦克營得以沖過防線，并逼近通向普羅霍羅夫卡的道路。
9時，第29坦克軍第二梯隊第53摩托化步兵旅也開始發起攻擊，坦克遭遇戰很快進入白熱化的程度。
一些紅色巨熊的坦克沖擊到距離敵方坦克100-200米甚至幾乎面對面，甚至出現了因為沖得太猛，又沒有及時觀察周圍的情況，結果錯失對已經近在眼前的對手開火的機會的情況。
鐵血國的裝甲步兵和搭載在坦克上的紅色巨熊空降兵也卷入了坦克之間的搏殺。在ss第2裝甲步兵團第3營陣地上，掩體內iii號突擊炮，甚至“野蜂”自行榴彈炮，不斷對逼近的紅色巨熊坦克進行直瞄射擊。
鐵血國步兵則用和從坦克上跳下來的紅色巨熊士兵廝打成一團。而當對方坦克反沖過來時，一些紅色巨熊的坦克搭載兵甚至排成戰斗隊形，頂著對方密集射來的榴彈沖鋒然后大片倒下。
第一輪坦克對撞持續了幾個小時，盡管損失嚴重，但第5近衛坦克集團軍持續的攻擊終于收到了回報。11時-12時這段時間，第18、29坦克軍各部隊先后從“十月”國營農場附近闖入第二黨衛裝甲軍防御縱深。
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