Для проведения операции «Цитадель» Фон Манштейну удалось собрать достаточно большие силы, отдавая приоритет подкреплениям и заменам Гота и Кемпфа, за счет двух других своих армий: 1-ой Танковой армии (PzAOK 1) генерал-полковника Эберхарда фон Макензена и 6-й Армии (АОК 6). генерала Карла Адольфа Холлидта.
Хотя фон Манштейн и ожидал, что Советские Юго-Западный и Южный фронты в любой момент могут предпринять крупное наступление через реки Донец и Миус, он все же взял на себя риск, что PzAOK 1 и AOK 6 смогут отразить эти атаки, пока его основные бронетанковые силы используются для разгрома Воронежского фронта.
В свою очередь Ставка направила эти два фронта для наращивания своих сил и выжидание подходящего момента. В отличие от истощенного ресурсами Вермахта, РККА смогла развернуть три механизированных корпуса, один танковый корпус и 20 других танковых частей. Для поддержки этих двух второстепенных фронтов было выделено около 1300 танков.
АОК-6 Холлидта удерживал растянутый фронт вдоль реки Миус силами девяти пехотных дивизий. Хотя восстановленный АОК-6 с начала марта не подвергался серьезным атакам вдоль реки Миус, советская артиллерия во время затишья умудрялась наносить потери по 1000-2000 человек в месяц, так что численность пехотных подразделений Холлидта на самом деле были значительно ниже заявленной.
Кроме того, река Миус по сути была лишь незначительным препятствием (в среднем около 50 метров в ширину). Позиции АОК-6 располагались на западной стороне, защищенные минами и препятствиями из колючей проволоки. Немецкая HKL (главная линия сопротивления) базировалась на Штютцпункте размером с роту или батальон.
Для противотанковой поддержки у Холлидта имелись Штурмгешюц-Абтайлунген 209 и 243 с примерно пятидесятью StuG-IIIs. Немецкая оборонительная доктрина на тот момент основывалась на хорошо защищенном HKL – это позволяло замедлить продвижение противника и осуществить быстрые контратаки для разгрома главных сил прорыва.
Однако единственным мобильным резервом Холлидта был генерал-лейтенант Герхард граф фон Шверин, командующий 16 Панцергренадерской дивизией, оснащенной 58 танками (37 Pz III и 11 Pz IV).
Южный фронт генерал-полковника Федора Ивановича Толбухина намеревался форсировать реку Миус между Дмитровкой и Куйбышево и прорвать центр линии Холлидта, удерживаемый XVII армейским корпусом. Толбухин сосредоточил на этом участке 2-ю гвардейскую и 5-ую Ударную армии, подготовив к предстоящему прорыву 2-ой гвардейский мехкорпус (2 ГМК) генерал-лейтенанта Карпа Свиридова и 4-ый гвардейский мехкорпус (4 ГМК) генерал-майора Трофима Танасчишина.
Чтобы обмануть Манштейна, Юго-Западный фронт Малиновского совместно с 1-й и 3-й гвардейскими армиями должен был нанести отвлекающий удар по левому флангу Гитлера вдоль Донца. Утром 17 июля после небольшой артиллерийской подготовки Толбухин атаковал.
На юге 44-я армия нанесла вспомогательный удар по XXIX Армкорпусу, но основным усилием была атака семи стрелковых дивизий на позиции 294 и 306 пехотных дивизий XVII Армкорпуса. В этом секторе фронта советская 8-ая воздушная армия имела полное превосходство в воздухе, Она, обеспечивая эффективную авиационную поддержку, когда советская пехота форсировала реку.
Обе немецкие дивизии сильно пострадали от советской артиллерии, потеряв в первый же день около 2100 человек, и советским стрелковым дивизиям быстро удалось захватить плацдарм на реке Миус глубиной в 4 км, прежде чем немецкие контратаки стали постепенно замедлять наступление. Поддерживающая атаку 44-я армия также смогла захватить небольшой плацдарм.