К середине марта Гитлер решил обрушиться с двух сторон на основание Курского выступа. С севера должна была атаковать группа армий «Центр» под командованием фельдмаршала фон Клюге, а с юга — группа армий «Юг» под командованием фельдмаршала фон Манштейна. К несчастью для немцев, их намерения было нетрудно разгадать. Передислокация огромного количества живой силы и техники вряд ли осталась бы незамеченной русскими. Советское высшее командование, Ставка, решило отказаться от идеи превентивного удара, втянуть противника в изматывающее оборонительное сражение, чтобы обескровить его, а затем перейти в мощное контрнаступление. Советское командование приступило к осуществлению своих планов. Устраивались обширнейшие минные поля, располагавшиеся таким образом, чтобы немцы, пойдя в обход, попали под смертельный огонь противотанковой и обычной артиллерии, которая давно пристреляла ориентиры. Все жители окрестных деревень, способные держать в руках лопату, были мобилизованы на рытье противотанковых рвов и строительство укреплений.
Советскими войсками командовал маршал Георгий Жуков, который разделил свои силы на три группировки. В северной находилась группа армий под командованием генерала Рокоссовского, состоявшая из семи армий, в том числе одной танковой. В южную входили шесть армий, в том числе три танковые, из которых две были гвардейскими. В резерве стояли шесть свежих армий, которыми командовал генерал Конев. Они должны были нанести сокрушительный удар после того, как немцы израсходуют все свои резервы. В общей сложности у Жукова было 1300000 солдат и офицеров, 3500 танков, 20000 орудий и 2600 самолетов.
Против этой колоссальной военной машины немцы выставили 900000 солдат, 2700 танков, 10000 орудий и 2000 самолетов. Соотношение сил было примерно равным, если учесть качества бойцов и техники, однако у Советского командования было преимущество, поскольку они знали о плане немцев и подготовили хорошо оборудованные позиции.
Для этого большого наступления под кодовым названием «Цитадель», которое, по мнению обеих сторон, должно было стать поворотной точкой войны, немцы собрали самый мощный бронированный кулак из всех, что у них когда-либо были прежде: для ликвидации выступа шириной всего лишь в 120 км было развернуто 2700 танков и самоходных орудий. Значение, которое придавали немцы операции «Цитадель», было настолько велико, что они поспешили принять на вооружение некоторые образцы боевой техники, еще не опробованные должным образом на полигонах. На фронт было отправлено значительное количество грозных «тигров» (T-VI), которые уже успели заслужить себе отличную репутацию, и совершенно новых T-V «пантер». Последние были вооружены 75-миллиметровым орудием и впоследствии стали одним из лучших танков Второй мировой войны. Однако на этой стадии конструкция «пантеры» имела еще ряд недоработок, так же как и новый тяжелый противотанковый танк «элефант», вооруженный великолепной 88-миллиметровой пушкой. Впервые в боевых действиях под Курском приняла участие и самоходная артиллерийская установка «Брумбер», представлявшая собой 150-миллиметровую гаубицу на базе модифицированного шасси T-IV. В южном секторе фон Манштейн располагал двумя крупными группировками: «Кампф», состоявшей из 11-го корпуса, 42-го корпуса и 3-го танкового корпуса, и 4-й танковой армии, в состав которой входили 48-й танковый корпус, 52-й корпус и 2-й эсэсовский танковый корпус под командованием обергруппенфюрера СС Пауля Хауссера. Вторая группировка имела в своем составе дивизию «Лейбштандарт» под командованием бригаденфюрера СС Теодора Виша, дивизию «Рейх» под командованием группенфюрера СС Вальтера Крюгера и дивизию «Мертвая голова» под командованием бригаденфюрера СС Германа Присса. Все эти дивизии имели по роте тяжелых танков «тигр» в каждом полку.
Перед 4-й танковой армией Гота была поставлена задача прорвать советскую оборону на Воронежском фронте, а затем двигаться в северо-восточном направлении на Прохоровку и овладеть ею. Немцы полагали, что Прохоровка явится исходным пунктом советского контрнаступления. Как только советские силы в этом районе будут уничтожены, 4-я танковая армия должна будет повернуть на северо-запад, к Курску, и соединиться с 9-й армией Моделя, наступавшей с севера.