警戒森嚴，並有火力掩護，德國人直到7月5日早晨也未能完成任務。而在挖地雷的過程中，德軍第6步兵師的一個工兵卻被紅軍第13集團軍米列什尼科中尉指揮的偵察兵俘獲。這個俘虜隨後向蘇聯人提供了一個重要的資訊：德軍已經進入出發陣地，並將在7月5日凌晨3時發動進攻。這個戰俘並沒有說謊。
凌晨2時，第13集團軍向朱可夫和羅科索夫斯基報告了上述情況。朱可夫此時已得知友鄰沃羅涅日方面軍的炮火準備計劃，決心採取同樣的行動。他隨後用電話向斯大林彙報了情況。即使透過話筒，朱可夫依然感到了蘇聯領袖緊張的情緒。而蘇軍前線將領面對即將到來的德軍進攻，也同樣處於極度激動和不安之中。
5日凌晨2時20分，紅軍中央方面軍第13集團軍開始炮擊，此時距德軍炮火準備僅有10分鐘。片刻之間，方才還沉寂的大地震動起來！一個蘇軍師長後來描述道：“炮轟越來越兇猛！西部一片昏暗，爆炸的火光劃破濃密的灰黑色的煙塵，猶如一座不祥的黑牆升向天空。不朽的但丁儘管有驚人的想象力，也未必能在他的《神曲》中這樣來描寫地獄。我走到一個離指揮所100米遠的炮兵連。由於誰也聽不到講話的聲音，人們只得打手勢比劃。大家都把嘴張開，否則會把鼓膜震破。肌肉發達計程車兵身體曬得黑黑的（他們熱得脫掉軍便服和襯衣），混身汗水在火炮映照下閃閃發光。發射速度達到了極限。”
實施炮擊的第13集團軍戰線長32公里，當面是德第9集團軍所屬第41、47裝甲軍。炮擊部隊除了加強炮兵（包括第4突破炮兵軍）外，還有第1梯隊各步兵師炮兵，總計967門火炮迫擊炮，100門BM…13火箭炮。和沃羅涅日方面軍所不同的是，中央方面軍的炮擊重點不是德軍的坦克與步兵集結地，而是炮兵陣地。在選定的197個炮擊目標中，104個是火炮迫擊炮連陣地，59個是觀察所，只有34個是德軍坦克和步兵的集中地。這主要因為莫德爾的部隊沒有顯著行動，使蘇方難以估計其集結地點，無法對具體目標實施精確打擊，只能對大致的方向實施效率低下的面積射。
第13集團軍轟擊持續時間也是30分鐘，其間消耗了個彈藥基數。據稱壓制住了德軍90個炮兵連，60個觀察所，炸燬6座彈藥庫。直到蘇軍炮擊2個小時後，德方才開始以部分炮火還擊。
蘇軍在庫爾斯克南北兩個方向的炮火反準備，一共投入了2460門火炮、迫擊炮、火箭炮（為了不暴露陣地，反坦克炮基本沒有參與炮擊）。同時，南線蘇軍的第2、17空軍集團軍，也出動了132架強擊機，285架戰鬥機，襲擊了7…8個德國機場。但德第8航空軍事先注意到了蘇空軍部隊之間通訊聯絡突然增多，隨後雷達又發現了蘇聯機群。由於得到及時預警，德軍出動第3、52戰鬥航空聯隊加以攔截。對這次襲擊的結果，雙方的說法都很誇張：蘇聯宣佈摧毀了60架德國飛機，德國則宣稱擊落了120架蘇聯飛機。值得注意的是，配合紅軍中央方面軍的第16空軍集團軍行動並不積極。
對於火力反準備的效果，朱可夫在回憶錄中有過如下評估：當蘇軍實施炮擊時，德軍步兵還呆在掩體、掩蔽部和深溝裡，坦克也隱蔽在待機地域，如果蘇聯人能夠晚30…60分鐘再射擊，效果會更好。朱可夫的觀點的確有合理成分。但也必須考慮到，延後射擊，就必須冒著德軍首先實施火力準備的風險。
總體來看，雖然蘇聯人的炮擊未必給德軍的有生力量和裝備造成多麼嚴重的損失，但確實令他們陣腳大亂。中央集團軍群的進攻時間為此被迫推遲了兩個半小時，而南方集團軍群推遲了3個小時。也正是這炮擊，拉開了庫爾斯克會戰的序幕。
在炮聲轟鳴的1943年7月5日凌晨2時30分，斯大林給朱可夫打來了電話：“開始了嗎？”“開始了。”
1943年7月5日：履帶開始轉動（1）
序幕：拂曉
1943年7月5日，星期一。4時38分，庫爾斯克草原的地平線上開始破曉。此前的7月4日20…21時（德國時間）左右，德國裝甲部隊開始前往集結地域，並在大約24時左右到達。由於從7月4日3時開始，庫爾斯克南部下起了大雨，使得地面有些泥濘。這種狀況一直維持到7月5日。
但對德國空軍來說，7月5日卻是一個晴朗的好日子。德軍各機場迎來了一個擁擠忙碌的清晨。經過一番緊張的準備，震天轟鳴聲中，大群水平轟炸首先起飛並在機場上空集結，等待與隨後起飛的戰鬥機匯合。