Группам армий «Центр» и «Юг» ставилась задача путем нанесения встречных ударов разгромить советские войска, действовавшие на Курском выступе. Район Орла, Курска и Белгорода стал предметом главного внимания немецко-фашистского командования. Глубоко вдававшийся здесь в расположение противника выступ советского фронта вызвал у него большое беспокойство. Используя этот выступ, советские войска могли нанести удар в стык групп армий «Центр» и «Юг» и осуществить глубокий прорыв в центральные районы Украины, к Днепру. В то же время гитлеровские стратеги не могли устоять перед искушением путем нанесения встречных ударов с севера и юга под основание Курского выступа окружить и уничтожить находившуюся на нем крупную группировку советских войск. В дальнейшем предполагалось развернуть наступление на северо-восток либо на юг. Таким образом полководцы Гитлера намеревались взять реванш за Сталинград. Эта операция в гитлеровской ставке считалась главной. Для ее проведения снимались войска с других участков Восточного фронта (из-под Ржева, Демянска, с Таманского полуострова и др.). Всего таким образом предполагалось усилить курское направление 32 дивизиями, в том числе 3 танковыми и 2 моторизованными.
Немецко-фашистское командование после получения приказа Гитлера стало разрабатывать план наступательной операции в районе Курска. В основу ее замысла были положены предложения генерал-полковника Вальтера Моделя (командующий 9-й армией). Суть его предложений сводилась к тому, чтобы ударом 2 групп армий с севера и юга в общем направлении на Курск окружить и уничтожить крупные силы советских войск на Курском выступе. 12 апреля план операции был представлен Гитлеру. Через 3 дня фюрер подписал приказ, в соответствии с которым группы армий «Центр» и «Юг» должны были к 3 мая завершить подготовку к переходу в наступление на Курск. Разработчики плана наступательной операции, получившей кодовое наименование «Цитадель», предполагали, что выход ударных танковых группировок групп армий «Юг» и «Центр» в район Курска займет не более 4 дней.
Создание ударных группировок в группах армий в соответствии с приказом Гитлера началось еще в марте. В группе армий «Юг» (генерал-фельдмаршал Эрих фон Манштейн) ударную группировку составляли 4-я танковая армия (генерал-полковник Герман Гот) и оперативная группа «Кемпф». В группе армий «Центр» главный удар наносила 9-я армия генерала Вальтера Моделя.
Однако все расчеты штаба верховного командования вермахта оказались весьма далеки от реальности и сразу же начали давать большие сбои. В результате целого ряда нестыковок в ходе подготовки наступательной операции и выявившихся при этом просчетов сроки перехода в наступление неоднократно отодвигались. Наконец, 21 июня Гитлер установил окончательный срок начала операции «Цитадель» — 5 июля. Создание двух мощных ударных группировок на северном и южном фасах Курского выступа, основу которых составляли танковые и моторизованные соединения, было завершено к началу июля. В первоначальный план наступательной операции были внесены необходимые коррективы. Главная идея уточненного плана заключалась в том, чтобы создать на направлениях главных ударов значительное превосходство над советскими войсками и, используя танковые соединения массированно, быстро прорвать оборону до подхода крупных советских резервов. Противнику было хорошо известно о прочности нашей обороны, но он полагал, что внезапность и быстрота действий помноженная на высокую пробивную способность танковых дивизий, оснащенных новой техникой, принесут желанный успех. Но уверенность немецко-фашистского командования основывалась на эфемерных расчетах и находилась в вопиющем противоречии с действительностью. Им не были своевременно учтены многие факторы, которые могли оказать самое непосредственное, и притом негативное для немецкой стороны, влияние на ход и исход наступательной операции.