Тогда немцы перенесли на угрожаемое направление огонь полевой и реактивной артиллерии, под прикрытием которого предприняли несколько фронтальных контратак из Козловки и Богородицкого небольшими группами танков и панцер-гренадеров дивизии «Мертвая голова», а также фланговую контратаку из района юго-восточнее совхоза «Октябрьский» на Михайловку, группой до 30 танков 1-го танкового батальона танкового полка дивизии лейбштан-дарт СС «Адольф Гитлер» под командованием штурмбанн-фюрера СС Макса Вюнше (Max Wunsche). По советским войскам, занявшим совхоз, нанесла удар собственная штурмовая авиация1. К тому же к 13 часам общее положение 18-го танкового корпуса резко ухудшилось в связи с развитием обстановки на северном берегу реки Псел.
Главной задачей дивизии «Мертвая голова» на 12 июля являлась организация наступления на север в долине реки Псел. Перебросить тяжелую технику на плацдарм на северном берегу из-за дождей удалось лишь в ночь с 11 на 12 июля. Поэтому соединения 5-й гвардейской армии, пытавшиеся наступать без поддержки бронетехники, столкнулись с немецкими танками и были остановлены, понеся большие потери. Немцы предприняли рад контратак, а затем ударом с юго-западного направления около 12 часов прорвали советскую оборону и вышли к северному берегу реки Псел в районе хутора Полежаев, южнее окружив основные силы 11-й мотострелковой бригады 10-го танкового корпуса. Выход на возвышенный северный берег реки позволил эсэсовцам организовать эффективный огонь танков и штурмовых орудий (для этого здесь сосредоточили около 13 боевых машин) по правому флангу и тылу частей 110-й танковой и 32-й мотострелковой бригад 18-го танкового корпуса, а также позициям русских в прибрежных селах Андреевка, Михайловка, Прелестное.
К 14 часам 110-я и 181-я танковые и 32-я мотострелковая бригады 18-го корпуса оказались в тяжелом положении, под плотным перекрестным огнем с противотанкового рубежа у сел Козловка и Богородицкое, а также северного берега Псела, причем одновременно 170-й танковой бригаде приходилось на левом фланге отбивать танковые контратаки противника с участием до 30 боевых машин. С целью окружить 18-й танковый корпус немцы попытались форсировать Псел в излучине с его северного берега на южный, в тыл русским, но эти попытки были отбиты огнем корпусной артиллерии. В связи с угрозой глубокого обхода правого фланга корпуса и всей танковой армии вдоль северного берега Псела Бахаров развернул по южному берегу реки, в районе Петровка—Береговое, 110-ю танковую бригаду полковника Ивана Колесникова. Вследствие рассредоточения ударных сил, а также по причине высоких потерь в танковом корпусе к 15 часам ситуация начала меняться в пользу эсэсовцев — в результате контратак частям дивизии «Мертвая голова» не только удалось остановить наступление противника, но даже прорваться в Андреевку. Тем не менее 18-й танковый корпус продолжал атаки вплоть до 18 часов вечера — в этот момент в бой в селе Васильевка были введены оставшиеся танки 36-го отдельного танкового полка прорыва (при выдвижении на исходные позиции полк подвергся бомбардировке, его командир гвардии подполковник Иван Митрошенко (Иван Степанович Митрошенко) был ранен, в строю осталось 15 боеготовых танков английского производства Mk-IV Churchill («Черчилль»). Только около 19:00—19:30 12 июля 32-я мотострелковая и 170-я танковая бригады корпуса и 36-й отдельный гвардейский танковый полк прорыва вместе с приданными силами (артиллерийская группа) перешли к обороне (местами круговой) вдоль южного берега излучины реки Псел на участке Васильевка—Михайловка— Прелестное. 181-я танковая бригада была выведена во второй эшелон в Петровку, а 110-я танковая бригада заняла участок Петровка (исключительно) — Береговое, где также был развернут корпусной 1694-й зенитный артиллерийский полк.
В течение 12 июля 18-й танковый корпус продвинулся на 4 км, добившись максимального продвижения среди всех корпусных объединений 5-й гвардейской танковой армии, причем овладел Васильевкой и способствовал овладению совхозом «Октябрьский». Общие потери корпуса за день составили 84 танка (~ 60 процентов от первоначального количества), из которых только 35 были уничтожены безвозвратно (~ 25 процентов)1. Тем не менее в связи с самостоятельно принятым решением на переход к обороне через две недели генерал Бахаров был понижен в должности. После подведения итогов боевых действий 5-й гвардейской танковой армии под Прохоровкой командующий корпусом Борис Бахаров был 25 июля 1943 года снят со своего поста по представлению генерала Ротмистрова и впоследствии назначен с понижением в должности (короткое время занимал должность заместителя командующего 9-м танковым корпусом и уже 2 сентября стал командующим этим корпусом).
Соединения 2-го гвардейского Тацинского танкового корпуса 12 июля наступали на участке Ясная Поляна—Калинин, чтобы на правом фланге во взаимодействии с 29-м танковым корпусом окружить часть сил дивизий лейб-штандарт СС «Адольф Гитлер» и «Рейх» в районе хуторов Сторожевое и Ямки, а на левом к 17 часам продвинуться юго-восточнее Яковлева (на глубину до 15 км), образовав внешнее кольцо окружения 2-го танкового корпуса СС. Задача корпуса облегчалась тем, что часть его полосы наступления южнее хутора Калинин оборонялась 167-й пехотной дивизией противника, которая силами трех гренадерских полков при поддержке около 100 орудий (из них более половины противотанковых) занимала позиции на фронте до 17 км. Основные танкодоступные подходы к позициям немецкой пехоты были заминированы. Севернее Калинина на участке протяженностью 6 км были развернуты два панцер-гренадерских полка и противотанковый дивизион дивизии «Рейх» (46 противотанковых орудий и 12 САУ), тогда как танковый полк дивизии сосредоточился в районе хутора Тетеревино (к исходу 11 июля в составе дивизии насчитывалось 68 боеготовых танков и 27 штурмовых орудий)1.
Три танковые — 4, 25 и 26-я гвардейские — и 4-я гвардейская мотострелковая бригады 2-го гвардейского Тацинского танкового корпуса вышли на исходные позиции на участке Виноградовка—Ивановка, имея одноэшелонное боевое построение с уступами на обоих флангах (уступом слева — 4-я гвардейская мотострелковая бригада, уступом справа — 26-я гвардейская танковая бригада). Действия корпуса, в котором к этому времени насчитывался 141 исправный танк1, поддерживали три батареи 678-го гаубичного артиллерийского полка (из района Правороть—Малое Яблоново), 1500-й истребительно-противотанковый полк и 755-й отдельный истребительно-противотанковый артиллерийский дивизион (в селах Виноградовка и Ивановка), 273-й минометный и 1695-й зенитно-артиллерийский полки (восточнее села Ивановка, в селах Виноградовка и Ивановка). Кроме этого, после начала наступления корпуса его соединения должен был поддерживать своим огнем 16-й гвардейский минометный полк из оперативной группы полковника Юфы, занявший позиции западнее села Жимолостное.
Тем не менее ни до 12 июля, ни во время наступления в этот день командование и штаб 2-го гвардейского танкового корпуса не организовали взаимодействия с оборонявшимися в его полосе частями 183-й стрелковой дивизии 48-го стрелкового корпуса 69-й армии, а также все еще остававшейся на данном участке фронта 6-й гвардейской мотострелковой бригадой 5-го гвардейского танкового корпуса. Эти войска действовали самостоятельно и разновременно по отношению к 2-му гвардейскому танковому корпусу, что позволяло немцам отбивать советские атаки по очереди.