7月4-5日凌晨，突出部北方的德軍也暴露了他們的企圖。在這里作戰(zhàn)的莫德爾將軍麾下第9集團(tuán)軍，雖然沒有像曼施坦因那樣采取進(jìn)攻行動，但也派出工兵清除雷場。由于蘇軍警戒森嚴(yán)，并有火力掩護(hù)，德國人直到7月5日早晨也未能完成任務(wù)。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(tuán)軍米列什尼科中尉指揮的偵察兵俘獲。這個俘虜隨后向蘇聯(lián)人提供了一個重要的信息：德軍已經(jīng)進(jìn)入出發(fā)陣地，并將在7月5日凌晨3時發(fā)動進(jìn)攻。這個戰(zhàn)俘并沒有說謊。

凌晨2時，第13集團(tuán)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(zhǔn)備計劃，決心采取同樣的行動。他隨后用電話向斯大林匯報了情況。即使通過話筒，朱可夫依然感到了蘇聯(lián)領(lǐng)袖緊張的情緒。而蘇軍前線將領(lǐng)面對即將到來的德軍進(jìn)攻，也同樣處于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(tuán)軍開始炮擊，此時距德軍炮火準(zhǔn)備僅有10分鐘。片刻之間，方才還沉寂的大地震動起來！一個蘇軍師長后來描述道：“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，猶如一座不祥的黑墻升向天空。不朽的但丁盡管有驚人的想象力，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(yuǎn)的炮兵連。由于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(fā)達(dá)的士兵身體曬得黑黑的(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(fā)光。發(fā)射速度達(dá)到了極限?！?/p>

實施炮擊的第13集團(tuán)軍戰(zhàn)線長32公里，當(dāng)面是德第9集團(tuán)軍所屬第41、47裝甲軍。炮擊部隊除了加強(qiáng)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(jié)地，而是炮兵陣地。在選定的197個炮擊目標(biāo)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(jié)地點，無法對具體目標(biāo)實施精確打擊，只能對大致的方向?qū)嵤┬实拖碌拿娣e射。

第13集團(tuán)軍轟擊持續(xù)時間也是30分鐘，其間消耗了個彈藥基數(shù)。據(jù)稱壓制住了德軍90個炮兵連，60個觀察所，炸毀6座彈藥庫。直到蘇軍炮擊2個小時后，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(zhǔn)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(tuán)軍，也出動了132架強(qiáng)擊機(jī)，285架戰(zhàn)斗機(jī)，襲擊了7-8個德國機(jī)場。但德第8航空軍事先注意到了蘇空軍部隊之間通信聯(lián)絡(luò)突然增多，隨后雷達(dá)又發(fā)現(xiàn)了蘇聯(lián)機(jī)群。由于得到及時預(yù)警，德軍出動第3、52戰(zhàn)斗航空聯(lián)隊加以攔截。對這次襲擊的結(jié)果，雙方的說法都很夸張：蘇聯(lián)宣布摧毀了60架德國飛機(jī)，德國則宣稱擊落了120架蘇聯(lián)飛機(jī)。值得注意的是，配合紅軍中央方面軍的第16空軍集團(tuán)軍行動并不積極。

對于火力反準(zhǔn)備的效果，朱可夫在回憶錄中有過如下評估：當(dāng)蘇軍實施炮擊時，德軍步兵還呆在掩體、掩蔽部和深溝里，坦克也隱蔽在待機(jī)地域，如果蘇聯(lián)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，延后射擊，就必須冒著德軍首先實施火力準(zhǔn)備的風(fēng)險。

總體來看，雖然蘇聯(lián)人的炮擊未必給德軍的有生力量和裝備造成多么嚴(yán)重的損失，但確實令他們陣腳大亂。中央集團(tuán)軍群的進(jìn)攻時間為此被迫推遲了兩個半小時，而南方集團(tuán)軍群推遲了3個小時。也正是這炮擊，拉開了庫爾斯克會戰(zhàn)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。”