1943年初，苏军自斯大林格勒战役取胜后，继续向西猛攻，突入德军防线200多公里，于2月15日夺取了战略要地哈尔科夫。苏军朱可夫等将帅的雄心可嘉，但此时德军毕竟还是有着很强的战斗力，而苏军连续作战，战线过长，后勤供应和侧翼掩护都已出现了问题。此时希特勒意识到了南方战线的危机，紧急从法国和比利时调集了7个师来增援，而从高加索撤出来的A集团军群也重新整编。曼施坦因立即组织部队发起反攻。他敏锐地抓住了苏军的弱点，于2月22日指挥4个装甲师猛攻苏军侧翼，一举封闭了苏军的突破口，并包围了突进过远的2个苏军集团军。德军一鼓作气，顺着苏军西南部的战线缺口向里猛攻，于3月初又重新夺回了哈尔科夫，将战线推回到了别尔哥罗德至奥廖尔一线。苏军在遭受巨大损失后，立即收缩战线，重新调整部署。
这一场攻防战下来，德军歼灭苏军2个集团军10多万人，取得了东线战场的最后一场大胜利，不仅止住了斯大林格勒惨败后的连续溃退，还在苏军战线上砸出了一个库尔斯克突出部。希特勒对曼施坦因非常感激，称赞他：“您在战役和战术方面的天才是首屈一指的。”至3月中旬，大地解冻，到处一片泥泞，双方的战事暂时停止。
此时，整个战线由北向南延伸，在奥廖尔和哈尔科夫南北两侧德军阵地向东楔入苏军战线，而在这两地之间则是苏军向西楔入德军战线的库尔斯克突出部。从军事角度上看，敌方突出部严重破坏了己方战线的完整，可从多个方向上威胁己方部队的侧翼，危害极大。但另一方面它又极易遭到己方两翼部队的合击，而成为被歼灭的好目标。中国宋代军事家岳飞曾说过：“运用之妙，存乎一心”。战争的机遇对双方都是存在的，重要的是如何运用。
春天解冻之后，大地上重又适应机械化大兵团奔驰作战了。德军统帅希特勒分析战场形势，形成了一个新的战略决心。他瞧准了库尔斯克突出部，决定从德军占据的奥廖尔和哈尔科夫南、北两面向该突出部根部实施向心突击，围歼苏中央方面军和沃罗涅日方面军，尔后向西南方面军后方突击，取得大胜，一举扭转战争进程。用希特勒自己的话，这场胜利“将像一座灯塔照耀全世界。”
希特勒将这场战役命名为“堡垒”作战，他调集了德军在苏德战场的几乎全部坦克战略预备队和作战飞机的65％以上参加了这一战役。集中了在库尔斯克之南的德南方集团军群和北边的中央集团军群的50个师，包括17个坦克师和7个装甲步兵师，总兵力达90余万人，火炮和迫击炮约1万门、坦克和强击火炮2700辆、飞机2050架。希特勒下了血本，把刚刚从装配线上下来的新型“虎”式和“豹”式坦克及“象”式强击火炮都拿上了战场。整个攻势分为南北两路，分别由曼施坦因元帅和克鲁格元帅指挥。
德军在西欧战场和苏德战争初期使用的坦克是IV型中型坦克III型轻型坦克，重32吨和25吨，火力和机动性都属上乘。在闪击法国时，德国坦克与法国的S-35型坦克和英国马蒂尔达-I、II型坦克相遇，发现无法打穿这些坦克的前装甲。好在法国和英国的坦克都是单兵行动，并没有形成专门的战术，很快被德军的“闪电战”抛在身后成了废品。可是到了苏联战场情况就不一样了。苏军的坦克战术虽然陈旧，但坦克部队实力雄厚，拥有的坦克数量几倍于德军。并且苏联拥有当时世界上最先进的T-34型坦克，它有一门威力强大的76.2毫米火炮，前装甲厚度达70毫米，时速50公里。德军的坦克炮弹打在上面冒一股烟，留一道印，T-34坦克则毫发无损，而T-34一炮就能把德军坦克干掉。战争初期德军为了对付T-34只好用敢死队员冲上去贴近爆破，后来德国研制出了专门的反坦克炮情况才有所好转，但面对铺天盖地而来的T-34还是感到应付吃力。
几度交手后，希特勒痛感德国坦克的落后。他要求德国的坦克设计师一定要研制出性能上胜过T-34的德国坦克。经过艰苦地努力，1943年初，终于生产出了“虎”式和“豹”式两种性能优越的坦克。
“虎”式坦克重达56吨，时速最高每小时40公里，安装有一门威力很大的88毫米坦克炮，可以在1000米外开火，轻松击毁还未到达射程的敌方坦克。它的前装甲厚度达110毫米，可以抵御任何反坦克炮。“虎”式坦克在工程设计上独具一格，它的悬挂系统采用了德军半履带车使用的负重轮三轮交叉、扭杆式装置，大大提高了履带的宽度、通行能力和行使的平稳性。更有特色的是它的动力和传动系统采用了先进的电动传动方式，使得坦克的驾驶变得更加容易，就像开汽车一样使用方向盘。“虎”式坦克也有它的弱点，一是结构复杂，故障率高，不适于远距离机动；二是炮塔太重，扭动困难，又未设置随车机枪，它的两侧和后面成了防护弱点，一旦进入近战，就有无能为力之感。综合比较，“虎”式坦克可以说是第二世界大战中性能最优秀的坦克，堪称德国兵器界的骄傲。
“豹”式坦克重43吨，使用650马力的汽油机，最大时速43公里，最大装甲厚度80毫米，采用新式的倾斜式装甲，安装一门长管75毫米加农炮，各项战术性能都堪与对手T-34比肩。只是它的燃油供给系统缺乏装甲防护，因此很容易中弹起火。
除了两种新型坦克外，德国还研制出了一种威力强大的“象”式强击火炮，能够像装甲车一样移动，装备有一门88毫米反坦克炮，可以击穿T-34坦克的防护装甲。“象”式强击火炮火力强大，防护性能超群，是德军的坦克“杀手锏”。
为了获取发动这场进攻所必需的坦克，希特勒指令德国各个军火工厂开足马力生产，也因此将进攻日期一推再推，从5月一直推到了7月。
1943年7月4日，希特勒下达命令：“堡垒”作战于7月5日凌晨5时开始。
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