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果就是以克斯尔为中心的突出部的形成。在其北部，意志国国中央集团军群控制了奥廖尔一带。在其南面，意志军曼施坦因的南方集团军群控制了彼尔哥罗德地区。在突出部内的是罗斯-宋中央方面军和沃罗涅日方面军。罗斯-宋与意志双方在此形成僵持，一场规模宏大的战役即将展开。
七月五日早晨，大批意志军在飞机和坦克的配合下开始进攻，但遭到罗斯-宋联军军的顽强阻击，损失惨重，只好转入防御。罗斯-宋联军先后在克斯尔的北部和南部转入反攻，意志军节节败退，只好撤退。
曼施坦因在哈尔科夫战役的胜利使得意志军又充满了信心，曼斯坦因希望通过一次诱敌进攻后的防守反击来歼灭罗斯-宋联军。他提出在夏季实施一个代号为“反手一击”的大胆行动，其目的是通过迂回到在亚速海的罗斯托夫以包围罗斯-宋联军，但韩柯却选择比较传统的城堡行动以粉碎位于克斯尔的突出部罗斯-宋联军。曼施坦因只得接受了这个构想。有人认为克斯尔战役是来自曼施坦因的最早策划，这是不对的，亚速海岸围歼战才是他的最初设想，曼施坦因其后制订克斯尔战役计划并坚持把这个战役进行到底，充其量只是初衷未竟而退求其次——服从最高统帅韩柯的构想和意志。因为之前曼施坦因曾提醒韩柯注意，无论如何，推迟和中止这个战役将在整个战略上非常不利的，所以曼施坦因在战役过程中韩柯犹豫和退缩时，异常坚决的要求将这个战役坚持下去。而这一情况特别容易让一般人误解为曼施坦因主张计划并实施了克斯尔战役。
而对于这个退求其次的克斯尔战役，曼施坦因也提出他自己的两种建议，一是趁罗斯-宋联军立足未稳，先期发动进攻战役，二是等待罗斯-宋联军先行进攻，待其疲惫和消耗，能量耗尽之后，意志军再行反攻，并抄击罗斯-宋联军后路。后者曼施坦因更为看好。但韩柯拒绝了后者，认为让罗斯-宋联军抢先进攻过于冒险。可是，韩柯虽然选择了前者，试图抢先攻击，但又一再犹豫和推迟，并期待己方力量的增加。当然，罗斯-宋联军的力量增加的更快，这是尽人皆知的。
克斯尔突出部犹如一个拳头从罗斯-宋联军的战线中延伸出来，其正面长约二百五十公里，而底部却不到七十公里，而且经过严密侦察，在该突出部发现了众多成建制的罗斯-宋部队驻地。曼斯坦因计划通过一次南北两翼协调的钳形攻击，合围并歼灭整个突出部内的罗斯-宋联军重兵集团。这次战役的成功将缩短意志军的战线，使意志军部队的机动性大大增加。曼斯坦因的计划得到了意志国中央集团军群司令克鲁格元帅和陆军总部参谋长蔡茨勒上将的支持，但也遭到第九集团军司令莫德尔上将和装甲兵总监德里上将的反对。反对是有理由的，意志国在东线坦克损失巨大，东线十八个装甲师只剩四百九十五辆坦克，平均一个师只剩二十七辆。虽然改进过的长身管型坦克能够压制敌方t-34/76坦克，新式虎式和豹式坦克性能更是大大超过，但数量差距短期内无法弥补。德里认为对克斯尔的进攻将使坦克遭受很大损失，他的改编装甲兵的计划也将破产。韩柯对此也犹豫不决，他对德里说：
“自从我开始考虑这次进攻，我一直心情不好”。但最终韩柯还是决定采纳曼斯坦因的计划，他于发布第六号作战命令，决定意志军以中央集团军群和南方集团军群联合发动一个钳形攻势以摧毁在克斯尔突出部的罗斯军队。作战代号为“堡垒”。
“堡垒”作战按计划发动，但由于这年雨季结束的较晚以及意志军准备上的不足，作战计划不得不一再延期。在五月份的一次讨论“堡垒”计划的会议上，第九集团军司令莫德尔上将带来了一叠航空照片，这些照片显示了罗斯-宋联军在意志军计划的进攻路线上，已经构筑了大量的防御工事，莫德尔认为进攻的最佳时机已经失去了，罗斯-宋联军已经恢复了元气，“堡垒”计划应该放弃。韩柯再次显示出犹豫，但在克鲁格、蔡茨勒和曼斯坦因等的坚持下以及对于“闪电战”的自信，“堡垒”作战最终被确定在七月五日发动。
当韩柯和他的将军们为“堡垒”计划争吵不休的时候，罗斯-宋联军也在计划下一步的行动。沃罗涅日方面军司令瓦图京大将主张发动一场先发制人的进攻，以打乱意志军的进攻准备并夺回在哈尔科夫战役中失去的战略主动权，而朱可、华西列夫斯基等则认为罗斯-宋联军应先保持防御状态，以坚强的防御消耗掉意志军进攻能量，摧毁其装甲兵力，然后再发动反攻。此时，前线的侦查和间谍情报都预示意志军将对克斯尔突出部的罗斯-宋联军展开大规模进攻，在一次会议上，文昊、沈约采纳了朱可的计划。于是罗斯-宋联军开始在克斯尔转入了积极的防御准备。
在前沿阵地，罗斯-宋联军精心地设计他们的防御，构筑了数道防线，防御纵深超过一百公里，整个防御体系由大量互相紧密配合的战壕、铁丝网、反坦克火力点和反坦克沟壕以及雷区组成，在意志军最可能的进攻方向上，聚集了大量的兵力和火力。
一个个被认为意志军可能发动进攻的日子都平安地渡过了，两个月来前线显得十分平静，时间到了七月，瓦图京上书文昊、沈约，认为罗斯-宋联军应该率先展开攻势，因为罗斯-宋联军所做的准备都是为了夏季的意志军攻势而准备的，如果到了秋天，罗斯-宋联军的工事就将失去作用。于是罗斯-宋联军统帅部下令抓住一个意志军俘虏，之后，在突出部南部的罗斯-宋近卫第六集团军捕获了意志军第一百六十八步兵师的一个士兵，他供认意志军即将在第二天开始进攻，凌晨，在突出部北部的罗斯-宋第十三集团军俘虏了一个意志军第六步兵师的中士，他也供认意志军将在几小时之后发动进攻。为了打乱意志军进攻步骤，朱可五日二时下达向意志军阵地实施了炮火反准备的命令，克斯尔会战的序幕由此拉开。