Днём 7 июля Модель пришёл в отчаяние и вызвал тяжёлую авиационную поддержку. На этот раз немецкий налёт против окопанных танков и артиллерии был успешнее. Гитлеровские солдаты бежали за валом тяжёлых бомб, они рвались вперёд. Их ряды снова прореживались огнём, но наконец-то они добились успеха — два батальона пехоты при поддержке пятидесяти танков ворвались на северо-западную окраину Понырей. Но едва Модель заполучил свой первый реальный успех, захватив важный русский узел, как русские перешли в яростную контратаку, выбив силы немцев из города и уничтожив оба батальона.

Тьма медленно спускалась на поле боя, солнце в укутывающем мир дыму казалось не более чем призрачным диском. Модель знал, что не может останавливать давление, и послал в атаку ещё два пехотных полка и шестьдесят танков.

Свежие подкрепления пробили широкие бреши в порядках 307-й дивизии, которая медленно откатывалась под натиском немецкого наступления. Ночью, когда обе стороны прекратили атаки, русские согнали дезорганизованную 307-ю дивизию в один кулак, и с первыми лучами солнца провели контратаку, вышибив немцев с дорого доставшейся им территории и ликвидировав угрозу Понырям.

Тяжёлые танковые бои, начавшиеся 7 июля в районе Ольховатки, продолжались весь день и большую часть ночи 8 июля. Всё, что оставалось у немцев на этом участке — три сотни танков при мощной поддержке автоматчиков, — было брошено против 3-й противотанковой бригады к северо-западу от Ольховатки. Одна из батарей бригады под командованием капитана Г. И. Игишева уже была отмечена в приказе Жукова. Когда немцы откатились назад после жестокого боя, они не могли знать, что единственной оставшейся противостоящей им силой оставалось одно орудие и трое смертельно уставших израненных русских.

8 июля продемонстрировало ещё один пример отчаяния, с которым немцы бросались в атаку. Деревня Тёплое, на западном фланге участка боёв, стала сценой для яростной атаки, в которой участвовал последний бронетанковый резерв Моделя. Танки этого последнего резерва — 4-й танковой дивизии — пополненные танками 2-й и 20-й дивизий, совместно с мощной ударной группировкой мотопехоты, двинулись в атаку, которая «должна была завершиться успехом» благодаря мощному превосходству в огне и силах над уже ослабленной и измотанной обороной.

Рокоссовский выставил сильный резерв из числа предназначенных для наступления войск. Деревня Тёплое и холмы вокруг кишели русскими обороняющимися войсками, включавшими артиллерийскую и две стрелковые дивизии, две бригады танков и бригаду штурмовых орудий. Трижды немцы бросались на занимаемые советскими войсками господствующие высоты, и трижды русские контратаками выбивали их с политой кровью земли. Четвёртой атаки немцев не последовало; их наступление захлебнулось.

День 9 июля был последним днём, когда войска Моделя пытались хоть как-то атаковать яростно сражающихся русских. К 10 июля потери в танках оказались настолько тяжёлыми, а потери среди немецких солдат росли так быстро, что попытки Вермахта перейти в атаку рушились на глазах. В этот день никакого их продвижения на Центральном фронте зафиксировано не было.

Тем временем битва продолжалась, но её оборонительная фаза подходила к концу. Немцы захлебнулись, атакуя русские войска, подобных которым они не встречали ранее, а пружина мощного контрнаступления уже начала раскручивать свой механизм.

Но действительно титанические сражения, на которые немцы сделали главную ставку, разворачивались южнее, на Воронежском фронте.

Утром 5 июля дивизия «Великая Германия» обнаружила, что она столкнулась с серьёзной проблемой. Местность между Сырцевым и Завидовкой, где эта мощная немецкая дивизия должна была развернуть полномасштабное наступление на оборону Воронежского фронта, из-за прошедших ночью ливней превратилась в море грязи. Река, протекавшая между двух деревень, вышла из берегов, превратив ровную местность в огромное болото. Множество более мелких речек и ручейков превратились в быстрые водные потоки, пересекавшие трясину. В дополнение к этому рассвет застал немецкие дивизии плотно скучившимися на берегу этого болота — отличная цель для огромной массы русской артиллерии, которая была стянута под покровом темноты и которая только и ждала этого момента.

Спешно собранная артиллерия открыла огонь, проведя ужасающий налёт на порядки «Великой Германии», вынуждая людей и технику искать любое доступное укрытие. Темп и интенсивность огня увеличились, когда русские танки выкатились на вершины холмов на своей стороне водной преграды и выпустили по этому бардаку сотни стремительных снарядов.

Орудия Вермахта ответили на обстрел, и панические запросы к Люфтваффе вывели на сцену мощную авиационную поддержку. Истребители нацистов дрались с особенным ожесточением. Их главной целью были русские самолёты, атакующие инженеров «Великой Германии». Эта группа подвергалась постоянному обстрелу при своих безнадёжных попытках перебросить через вздувшийся от дождей поток мосты. Немцы были также стеснены постоянно взрывавшимися минами, и сапёрам с миноискателями была масса работы.