Местность перед центром обороны 67-й стрелковой дивизии была в основном открытая, полого снижавшаяся к долине реки Ворсклы, где находились деревни Бутово и Ямное. Правый фланг был прикрыт оврагом и высохшим болотом в русле ручья Березовый, который протекал в километре от линии фронта. На левом фланге, в районе деревни Казацкое, местность была сильно пересечена оврагами и руслами притоков Ворсклы. При этом главный удар немецких войск на Обоянь был направлен именно через открытую местность вдоль дороги на север по обеим сторонам деревни Бутово.
Соответственно, основой противотанковой обороны 67-й гвардейской стрелковой дивизии стал опорный пункт в районе Бутова, хотя в целом полковник Баксов принял типовое решение на оборону, аналогичное решению полковника Некрасова. Главную оборонительную полосу на участке 67-й дивизии занимали три гвардейских стрелковых полка, построенные в один эшелон — 196-й полк на правом фланге, 199-й — в центре, 201-й — на левом фланге. Части дивизии подготовили четыре противотанковых опорных пункта, два из которых прикрывали подходы к деревне Черкасское на правом фланге дивизии, на участке обороны 196-го стрелкового полка, а два других блокировали танкодоступные проходы к позициям 199-го и 201-го стрелковых полков. В опорном пункте под Бутовом были размещены один батальон 199-го стрелкового полка и все батареи дивизионного 73-го истребительно-противотанкового артиллерийского дивизиона, а приданные дивизии 496-й и 611-й истребительнопротивотанковые артиллерийские полки обеспечили глубину обороны на направлении Бутово—Черкасское. В дивизионный резерв были выделены две батареи 611-го истребительно-противотанкового полка и одна батарея из состава 1440-го самоходного артиллерийского полка. Помимо огневой поддержки, обеспечивавшейся 138-м гвардейским артиллерийским полком дивизии, советское командование создало на данном направлении артиллерийскую группу на базе 159-го и двух дивизионов 163-го полков тяжелой артиллерии. Бронетанковый резерв был расположен на глубине 8 км от переднего края, в районе деревни Луханино.
Во втором оборонительном эшелоне 22-го гвардейского стрелкового корпуса, которым командовал генерал Николай Ибянский, на глубине 10—15 км на рубеже вдоль берега реки Пены была развернута 90-я гвардейская стрелковая дивизия гвардии полковника Виктора Чернова, которая прикрывала район боевого сосредоточения 6-го танкового корпуса 1-й танковой армии. В резерве 6-й гвардейской армии находилась 89-я гвардейская стрелковая дивизия под командованием гвардии полковника Михаила Серю-гина.
Две фланговые гвардейские стрелковые дивизии, составлявшие первый эшелон 6-й гвардейской армии, 71-я и 375-я, были построены в боевой порядок и обеспечены силами и средствами аналогично 52-й и 67-й дивизий, с тем отличием, что дивизионные противотанковые опорные пункты располагались и усиливались с учетом местных условий.
В частности, 71-я гвардейская стрелковая дивизия гвардии полковника Ивана Сивакова (ранее полковой командир в 23-й стрелковой дивизии) обороняла участок от села Меловое на правом фланге, где примыкала к 100-й стрелковой дивизии 40-й армии, до Ракова, западнее Черкасского, с задачей не допустить прорыва пехоты и танков противника на север и северо-восток. На правом фланге еще с мартовских боев занимал позиции 219-й гвардейский стрелковый полк, в центре — 213-й, а на левом фланге — 210-й стрелковый полк. Дивизия насчитывала почти 9 тысяч солдат и офицеров личного состава, 151-й гвардейский артиллерийский полк и 76-й истребительно-противотанковый артиллерийский дивизион, а также получила на усиление два стрелковых батальона 90-й гвардейской стрелковой дивизии, 628-й гаубичный артиллерийский полк, 868-й и 1666-й истребительно-противотанковые артиллерийские полки, 314-й гвардейский минометный полк (реактивных минометов), 295-й минометный полк, два отдельных батальона противотанковых ружей.
375-я Уральская стрелковая дивизия полковника Петра Говоруненко к началу сражения насчитывала 8,7 тысячи человек личного состава, 88 орудий и 147 минометов. Поскольку дивизия оборонялась на стыке 6-й и 7-й гвардейских армий, она получила на усиление три истребительнопротивотанковых артиллерийских полка — 694, 1240 и 1667, 263-й минометный полк и два гвардейских минометных полка реактивных минометов — 16-й и 79-й (два дивизиона полка), а также 142-й пушечный и 93-й гаубичный артиллерийские полки.
Зона передового охранения 52, 67, 71-й гвардейских и 375-й стрелковой дивизий включала открытую местность глубиной 2—5 км к югу от переднего края, которую прикрывали высланные от каждого стрелкового батальона взводные опорные пункты и дозоры, усиленные противотанковыми ружьями и отдельными противотанковыми орудиями. Задача передового охранения состояла в том, чтобы вынудить наступающие боевые группы противника преждевременно развернуться в боевой порядок.
Около 6:00 5 июля, после артиллерийской подготовки и авиационных ударов, основные силы 48-го танкового корпуса и части 332-й пехотной дивизии 52-го армейского корпуса двинулись в атаку из района Томаровка—Герцовка— Бутово—Драгунское на Обоянь, против 67-й и 71-й гвардейских стрелковых дивизий 22-го гвардейского корпуса
6-й армии. В центре боевого порядка танкового корпуса, наступавшего на участке около 10 км западнее дороги Томаровка—Быковка^Яковлево, действовала гренадерская моторизованная дивизия «Великая Германия», справа и слева от нее развернулись 11-я и 3-я танковая дивизии соответственно.
Несмотря на массированное применение бронетанковых сил (расчетная плотность бронетехники на участке прорыва — около 67 танков и САУ на километр фронта), наступление соединений 48-го танкового корпуса с самого начала стало развиваться неудачно. В первый день операции все боевые действия немецких войск в полосе 48-го танкового корпуса были подчинены наступлению частей моторизованной дивизии «Великая Германия», атаковавшей центр и правый фланг обороны 67-й гвардейской стрелковой дивизии 6-й гвардейской армии Воронежского фронта. Однако при организации боевого применения штатных и приданных сил и средств дивизии «Великая Германия» со стороны немецкого дивизионного, корпусного и армейского командования был допущен целый ряд серьезных ошибок.