В это же время дивизия «Райх», имевшая 61 боеготовый танк (1 «тигр», 8 Т-34, 18 Т-4, 34 Т-3), 27 штурмовых орудий «Штуг» и 12 противотанковых САУ «Мардер», сражалась к югу от Прохоровки против двух советских танковых корпусов — 2-го танкового и 2-го гвардейского танкового. 2-й танковый корпус находился в боях с 5 июля. К 12 июля в нем осталось в строю 35 Т-34, 4 «Черчилля» и 46 Т-70. Несколько лучше было состояние 2-го гвардейского танкового корпуса, насчитывавшего к 12 июля боеготовыми 84 Т-34, 3 «Черчилля» и 52 Т-70. Однако одна танковая бригада этого корпуса с 44 танками (26 Т-34, 18 Т-70) действовала в полосе 69-й армии. Кроме того, «Райху» противостояла 183-я стрелковая дивизия 69-й армии. Всего танковой дивизии СС противостояло 180 танков, в том числе 93 Т-34. На равных с ними у немцев могли сражаться только 27 машин.

2-й гвардейский танковый корпус имел задачу вместе со 183-й стрелковой дивизией 69-й армии отрезать путь отступления танковому корпусу СС, который, по замыслу Ротмистрова, должны были вытеснить с занимаемых позиций 29-й и 18-й танковые корпуса. Он действовал слева от наступавшего 29-го танкового корпуса и остававшегося на своих позициях сильно ослабленного в предыдущих боях 2-го танкового корпуса. В 10.00 25-я и 4-я гвардейские танковые бригады 2-го гвардейского танкового корпуса пошли в атаку в первом эшелоне, а 4-я гвардейская мотострелковая бригада — во втором на фронте в 3,5 км. Стрелковые части и танкисты почти не взаимодействовали друг с другом. К полудню наступление было остановлено немецкими реактивными шестиствольными минометами и пикировщиками. 25-я гвардейская танковая бригада к 14.00 сумела пройти 3,5 км от своих исходных позиций и занять лесной массив севернее хутора Озеровский. Передовые танки 4-й гвардейской танковой бригады к 15.00 продвинулись на 2 км к юго-восточной окраине хутора Калинин, где были уничтожены. Остальные танки бригады остановились в 1,5 км от исходных позиций. В свою очередь дивизия «Райх» своим левым флангом начала продвигаться к хутору Сторожевое в промежутке между 29-м танковым и 2-м гвардейским танковым корпусами, тесня 169-ю танковую бригаду 2-го танкового корпуса на восток. На помощь 169-й танковой бригаде пришла 25-я танковая бригада 29-го танкового корпуса, от которой к тому времени остался один танковый батальон, но ее контратака была отбита. В 16.00 «Райх» захватил хутор Сторожевое и, продвинувшись на 2 км, подошел к хутору Виноградовка. В 17.00 25-я гвардейская танковая бригада начала отступать к этому хутору. В 18.00 4-я гвардейская танковая бригада, а в 20.00 4-я гвардейская мотострелковая бригада отошли на исходные позиции. В 18.00 Ротмистров приказал 2-му танковому корпусу в 20.00 главными силами нанести удар из хутора Ивановка в направлении хутора Тетеревино. Корпус начал атаку в 19.20, но через два часа был остановлен й отошел на исходные позиции. Дальше всех удалось продвинуться 99-й танковой бригаде, потерявшей 8 танков из имевшихся у нее 19.

В этих боях дивизия «Райх» понесла незначительные потери. Вечером 12 июля дополнительно вошли в строй из числа отремонтированных 8 Т-3 и 1 «тигр», а число Т-4, Т-34 и штурмовых орудий не изменилось. Людские потери «Райха» оказались почти такими же, как у лейбштандарта, — 41 убитый, 12 пропавших без вести, 190 раненых. Вечером 13 июля в этой дивизии насчитывалось уже 75 танков, включая 11 Т-34. Число последних возросло натри единицы то ли за счет отремонтированных машин, то ли за счет новых трофеев. Безвозвратных потерь танков «Райх» не имел. Похоже, у него также не было танков, надолго выведенных из строя и требовавших долгосрочного ремонта.

А как обстояло дело с потерями на советской стороне? 12 июля 2-й танковый и 2-й гвардейский танковый корпуса (без одной танковой бригады) потеряли 85 танков, или 47 % от числа находившихся в строю утром 12 июля. Из них 44 танка были потеряны безвозвратно. В одном только 2-м гвардейском танковом корпусе было 154 убитых и пропавших без вести и 510 раненых, что уже превышало общие потери «Райха» в 2,7 раза, а безвозвратные потери — в 2,9 раза. С учетом же людских потерь 2-го танкового корпуса и 183-й стрелковой дивизии общие потери противостоявших «Райху» советских соединений должны были быть, по крайней мере, в 2–3 раза выше, чем потери одного 2-го гвардейского танкового корпуса, и, очевидно, превосходили людские потери немецкой дивизии в 6–9 раз.

Дивизия «Тотенкопф» имела к вечеру 11 июля в строю 94 танка (10 «тигров», 30 Т-4, 54 Т-3), 20 штурмовых орудий и 11 противотанковых САУ «Мардер». Ей предстояло на плацдарме за Псёлом сражаться против 97, 95, 52 и 42-й гвардейских стрелковых дивизий 5-й гвардейской армии. За боевыми порядками этих дивизий стоял 31-й танковый корпус 1-й танковой армии. Он был значительно ослаблен в предыдущих боях и имел к 12 июля боеготовыми лишь 64 танка. В этот день участия в боевых действиях 31-й танковый корпус не принимал.

Дивизия «Тотенкопф» первой из дивизий танкового корпуса СС начала наступать в 5.25 утра, переправившись через Псёл. Захват ею плацдарма должен был облегчить последующие атаки «Райха» и лейбштандарта, не ожидавших в этот день атаки 5-й гвардейской танковой армии.

Ротмистров впоследствии утверждал, что вечером 12 июля бросил против сильно продвинувшихся частей дивизии «Тотенкопф» 24-ю гвардейскую танковую и 10-ю гвардейскую механизированную бригады из 5-го гвардейского механизированного корпуса, насчитывавшие 105 боеготовых танков. Однако советские боевые документы свидетельствуют, что 10-я гвардейская механизированная бригада 12 июля в боях не участвовала. Также, согласно донесению «Тотенкопфа» от 20.00 (22.00 по московскому времени) 12 июля, дивизия в этот день советских танков так и не встретила. Однако, по донесению штаба II танкового корпуса СС от 21.50 12 июля, в это время танковый полк дивизии «Тотенкопф» продолжал вести бой с советскими танками северо-западнее Полежаева. Вероятно, это была 24-я гвардейская танковая бригада, насчитывавшая 61 танк, из которых, согласно советским документам, было потеряно не менее 13 машин. Так что Ротмистров не соврал. К исходу дня 12 июля «Тотенкопф» продвинулась на северо-восток на 5 км. Это было наибольшее продвижение среди дивизий II танкового корпуса СС.

К вечеру (на 20.35) 12 июля число танков в «Тотенкопфе» уменьшилось на 1 Т-3 по сравнению с вечером 11 июля. Число других танков, а также штурмовых орудий и САУ не изменилось. Людские потери дивизии составили 69 убитых, 16 пропавших без вести и 231 раненый. А вот к вечеру 13 июля, на 21.35, число Т-3 уменьшилось на 21, Т-4 — на 13, а «тигров» — на 10. Не исключено, что часть этих потерь приходится на поздний вечер 12 июля, когда «Мертвая голова» вела бой с 24-й гвардейской танковой бригадой. Можно также предположить, что подавляющее большинство «тигров» вышло из строя по техническим причинам. Как правило, танки Т-6 после нескольких дней боев или маршей требовали ремонта. Вполне вероятно, что дивизия «Мертвая голова» потеряла 12 июля всего один танк Т-3, но, возможно, он был потерян безвозвратно.

Советские соединения, противостоявшие 12 июля «Тотенкопфу», понесли значительно большие потери. В этот день одна только 95-я гвардейская стрелковая дивизия потеряла 948 убитыми, 729 пропавшими без вести и 1649 ранеными. Одни эти потери уже превышают общие людские потери «Тотенкопфа» за 12 июля в 10,5 раза, а безвозвратные — в 19,7 раза. Если же учесть потери еще трех советских стрелковых дивизий и танковой бригады, сражавшихся против «Мертвой головы», то, вполне возможно, общие советские потери могут втрое превзойти потери одной лишь 95-й гвардейской стрелковой дивизии. В этом случае общие советские потери в людях могут превышать потери немецкой дивизии в 30 раз, а безвозвратные — в 60 раз.