Несмотря на то что танковой армии Рыбалко удалось пробиться через немецкую оборону на рубеже реки Крома и проложить путь пехоте 13-й армии, Рокоссовский не был доволен достигнутым результатом. 6 августа он раздраженно писал в своем приказе, что «3-я гвардейская танковая армия и 2-я танковая армия, вопреки благоприятно сложившейся для нас обстановке, в течение трех суток топтались на месте и своих задач не выполнили». Командующий фронтом приказывал наступать на Шаблыкино (в тыл отходящим с орловской дуги немецким войскам), в попытке использовать последний шанс отрезать отходящие от Орла немецкие части. Шаблыкино являлось узлом дорог, и его захват существенно осложнил бы отход на линию «Хаген». Модель со всей серьезностью отнесся к потере Кром и выгодного рубежа на берегу одноименной реки. По его приказу в район восточнее Шаблыкина направляется 12-я танковая дивизия, ранее находившаяся в подчинении 2-й танковой армии.

Столкновение 3-й гвардейской танковой армии и собранных Моделем резервов состоялось 9-10 августа 1943 г. у деревни Сосково. Через эту деревню проходил один из промежуточных рубежей, построенных немцами для организованного отхода на линию «Хаген». Район Сосково представлял собой танкодоступное дефиле на изрезанной оврагами и небольшими речушками местности. Трудно было найти более удобный район для удара танками от Кром на Шаблыкино. Разумеется, немцы подготовили дефиле у Соскова к обороне. Дорогу советским танкистам преграждал противотанковый ров и многочисленные минные поля. К тому моменту в трех корпусах армии Рыбалко оставалось 133 боеготовых танка. Ситуация осложнялась тем, что артиллерия 13-й армии страдала от сложностей с подвозом боеприпасов и не могла оказать существенную поддержку танкам.

Первые атаки на Сосково состоялись еще 9 августа, но успеха не имели. Тогда Рыбалко решил собрать в кулак оставшиеся танки, создать сильную танковую группу для удара в обход Соскова с севера, в тыл оборонявшим его немецким частям. Всю ночь саперы снимали минные поля на намеченном направлении удара танков. Ранним утром 10 августа танковая группа начала наступление. Она прорвалась на 2–3 км в глубину немецкой обороны, но пехота оказалась отсечена от нее. На уничтожение прорвавшихся танков были брошены «Тигры» 505-го батальона тяжелых танков и танки 12-й танковой дивизии. Танковая группа армии Рыбалко сражалась в изоляции весь день и понесла тяжелые потери, не добившись решительного результата. На долю «Тигров» пришлось 5 подбитых советских танков, на долю 12-й танковой дивизии — 57. По советским данным, попытка взломать промежуточный рубеж обороны стоила 3-й танковой армии потери 65 танков. После этого боя армия Рыбалко была выведена в тыл, а вскоре она была передана в распоряжение Ставки ВГК.

Последним аккордом наступления Центрального фронта стал удар 65-й армии. Эта армия занимала оборону с весны 1943 г. и не участвовала в оборонительном сражении. Однако армия на второстепенном участке фронта была достаточно слабой. В подчинении 65-й армии был всего один 29-й гвардейский танковый полк в составе 19 танков КВ-1С. Кроме того, оказался утрачен момент внезапности. Еще в разведывательной сводке группы армий «Центр» от 1 августа указывалось: «По достоверным агентурным данным, перед правым флангом 9-й армии налицо признаки подготовки наступления 65-й армии русских в районе южнее г. Дмитровск-Орловский». Поэтому первоначальный прорыв обороны немцев, достигнутый 7 августа, развить не удалось, и немецкая 72-я пехотная дивизия удержала позиции. Успехи 65-й армии ограничились овладением городом Дмитровск-Орловским. Все танки КВ 65-й армии в ходе нескольких дней боев были выведены из строя.

После 9-10 августа танковые соединения Центрального фронта выводятся в резерв и сражение постепенно затихает. К тому моменту попытки окружить 2-ю танковую и 9-ю армии уже были обречены — существовавшая к началу операции «Кутузов» обширная Орловская дуга оказывается практически полностью эвакуированной. К 18 августа немецкие войска отходят и закрепляются на линии «Хаген». В ходе контрнаступления (с 12 июля по 18 августа) Центральный фронт понес весьма чувствительные потери — 165 тыс. человек, в том числе 48 тыс. человек убитыми и пропавшими без вести. Противостоявшие Центральному фронту дивизии 9-й немецкой армии потеряли за тот же период около 20 тыс. человек. Соотношение потерь, таким образом, было крайне неблагоприятным для Красной армии.

Командующий фронтом К. К. Рокоссовский впоследствии признал план наступления ошибочным. Он писал в своих мемуарах: «Мне кажется, что было бы проще и вернее наносить два основных сильных удара на Брянск (один — с севера, второй — с юга). Вместе с тем необходимо было предоставить возможность войскам Западного и Центрального фронтов произвести соответствующую перегруппировку. Но Ставка допустила ненужную поспешность, которая не вызывалась сложившейся на этом участке обстановкой».

В какой-то мере соглашается с К. К. Рокоссовским маршал Г. К. Жуков, написавший в своих мемуарах: «Центральный фронт свое наступление начал там, где закончился его контрудар, и двигался широким фронтом в лоб основной группировке противника. Главный удар Центрального фронта нужно было бы сместить несколько западнее, в обход Кром. К сожалению, этого не было сделано. Помешала торопливость. Тогда все мы считали, что надо скорее бить противника, пока он еще не осел крепко в обороне. Но это было ошибочное рассуждение и решение. Все это, вместе взятое, явилось следствием недооценки оборонительных возможностей противника».

Насколько успешнее были бы действия Центрального фронта в случае перегруппировки и смещения направления главного удара западнее (в полосу 65-й армии), предсказать сложно. Перемещения крупных масс войск были бы наверняка замечены немецким командованием, по крайней мере, перегруппировка танков в полосу 70-й армии была вскрыта в реальном сражении. Также была вскрыта немецкой разведкой подготовка к наступлению 65-й армии. Скорее всего, Модель принял бы соответствующие контрмеры и перебросил на направления возможных наступлений Красной армии соединения из ударной группировки «Цитадели».

Вместе с тем нельзя не согласиться с общей оценкой К. К. Рокоссовского в отношении операции «Кутузов»: «Происходило выталкивание противника из орловского выступа, а не его разгром». «Выталкивание» означало тяжелые позиционные бои, когда приходилось с боем отвоевывать каждый метр. Общие потери Западного, Брянского и Центрального фронтов составили 439 890 человек, в том числе 112 529 человек — убитыми и пропавшими без вести. Однако лето 1943 г. стало переломным в войне на советско-германском фронте. Ввиду понесенных потерь в людях и технике германская армия навсегда утратила стратегическую инициативу, и в последующем уже не могла собрать силы для крупного наступления.

Стихией командующего Воронежским фронтом Ватутина было наступление. Еще до начала «Цитадели» он настойчиво предлагал наступать, а не обороняться. К планированию нового наступления он вернулся еще в период оборонительного сражения. Нельзя сказать, что это была личная инициатива Ватутина: план наступательной операции был подготовлен штабом Воронежского фронта по заданию Ставки Верховного Главнокомандования. Операция вскоре получила кодовое наименование «Полководец Румянцев», в честь русского военачальника XVII века, командовавшего русскими войсками в ходе Семилетней войны.