В то же время две стрелковые дивизии 48-го корпуса 69-й армии — 93-я гвардейская и 183-я стрелковые дивизии под командованием генерала Тихомирова и полковника Костицына — около 13 часов атаковали южнее хутора Калинин. Они наступали на фронте около 9 км и к 17 часам добились серьезных успехов, прорвав оборону противника в секторе 331-го и 339-го гренадерских полков 167-й пехотной дивизии, перерезали дорогу между хуторами Калинин и Собачевский, а также форсировали реку Липовый Донец в районе села Петровское и овладели самим селом. Однако к этому времени бригады 2-го гвардейского танкового корпуса уже отступили на исходные позиции и перешли к обороне, поэтому стрелковые части остались без поддержки бронетехники и развить первоначальный успех им не удалось.
Соединениям 2-го танкового корпуса были поставлены задачи: прикрывать развертывание атакующих корпусов танковой армии и поддерживать их действия огнем, обеспечить стык 29-го и 2-го гвардейского Тацинского корпусов, быть в готовности выдвинуться для развития успеха, а также совместно со стрелковыми частями уничтожать окруженные эсэсовские группировки. Ограниченные задачи корпуса объяснялись его большими потерями в предыдущих боях — на 12 июля в строю оставалось 52 танка. Однако еще до 12 июля соединения 2-го танкового корпуса были разделены между собой, привлеченные к обороне удаленных друг от друга участков обороны. Одна танковая бригада, 99-я, осталась в окружении в районе сел Андре-евка и Васильевка, другая, 169-я, обороняла хутор Сторожевое, 26-я танковая бригада вместе с 15-м гвардейским отдельным танковым полком прорыва была выведена в резерв для ремонта материальной части, а 58-я мотострелковая бригада основными силами удерживала позиции восточнее хутора Ямки и на южных окраинах Прохоровки. Поэтому командование корпуса всю ночь с 11 на 12 июля потратило на сбор соединений в районе Грушки—Сторожевое—Правороть. Здесь они и участвовали в отражении контратак противника во второй половине дня, когда наступление 5-й танковой армии оказалось остановлено. Корпус действовал совместно с частями 183-й стрелковой дивизии и 10-й истребительно-противотанковой артиллерийской бригады, выдвинув в район хутора Грушки свою артиллерию — 269-й минометный и 1502-й истребительнопротивотанковый артиллерийский полки. К 16 часам боевые группы дивизий лейбштандарт СС «Адольф Гитлер» и «Рейх» (панцер-гренадерский полк «Германия») овладели хуторами Ямки и Ивановский Выселок, практически окружив 169-ю танковую бригаду подполковника Ивана Яковлевича Степанова, которая обороняла хутор Сторожевое вместе с подразделениями 285-го стрелкового полка 183-й стрелковой дивизии. Когда противник, преследуя отходящую после неудачной атаки 25-ю танковую бригаду 29-го танкового корпуса, вышел на окраины хутора Сторожевое, 169-я танковая бригада была вынуждена оставить этот опорный пункт и закрепилась на 1,5 км северо-восточнее вместе с подразделениями 58-й мотострелковой бригады. Около 17 часов в штаб корпуса прибыл Ротмистров и поставил задачу, прикрывшись с правого фланга одной бригадой (командующий корпусом решил использовать для этого 169-ю танковую бригаду), остальным соединениям сосредоточиться в селе Ивановка и к 20 часам организовать наступление в направлении села Тетеревино. Выполняя приказ, около 18:30 26-я и 99-я танковые и 58-я мотострелковая бригады корпуса выступили из села Правороть, к 20 часам заняли исходное положение в Ивановке и оттуда попытались атаковать рубеж обороны танковой дивизии «Рейх» в северо-западном направлении, во фланг и тыл боевым группам эсэсовцев, наступавшим на Сторожевое и Виноградовку. Этот удар должен был дополнять действия 18-го танкового корпуса по прорыву в тыл противника на стыке дивизий «Мертвая голова» и лейбштандарт СС «Адольф Гитлер», однако его бригады в это время уже только оборонялись. По причине недостаточности сил, отсутствия пехоты и артиллерийской поддержки, а также сильного артиллерийско-минометного огня противника успеха 2-й танковый корпус не достиг, и около 21:30 его соединения перешли к обороне. Потери корпуса за 12 июля составили 22 танка (~ 42 процента от участвовавших в наступлении), из которых 11 были уничтожены безвозвратно (~ 21 процент).
Стрелковые соединения 5-й гвардейской армии получили ближайшую задачу выйти в район населенных пунктов Грез-ное, Малые Маячки, Тетеревино, совхоз «Комсомолец», замыкая внутреннее кольцо окружения вокруг танковых дивизий «Мертвая голова» и лейбштандарт СС «Адольф Гитлер», а последующую — продвинуться в район Яковлева, образовав внешний фронт окружения основных сил всего 2-го танкового корпуса СС и немецкой 167-й пехотной дивизии. Бронетехникой наступающие дивизии 5-й армии практически не располагали, поскольку 10-й танковый корпус был изъят из ее состава 6 июля и к 12 июля уже передан в оперативное подчинение 1-й танковой армии. Исключение составляла одна танковая рота 245-го отдельного танкового полка, которая продолжала действовать вместе с частями 52-й гвардейской стрелковой дивизии в полосе 33-го гвардейского стрелкового корпуса (на 12 часов 11 июля в роте насчитывалось 14 танков американского производства). Кроме этого, вечером 11 июля в качестве средств усиления из 1-й танковой и 69-й армий должны были прибыть 1440-й самоходно-артиллерийский и 148-й танковый полки. Прибытие танкового полка, в котором к началу сражения насчитывалось 47 танков (включая 33 машины типа Т-34), было задержано в связи с его использованием в полосе обороны 35-го гвардейского стрелкового корпуса, а самоходно-артиллерийский полк поступил в распоряжение 32-го гвардейского стрелкового корпуса (9 САУ типа СУ-76 и 12 машин СУ-122). Вместе с тем в ходе передислокации 5-й гвардейской армии в район боевых действий ее тыловые службы не смогли организовать вывоз боеприпасов, поэтому армейские артиллерийские части оказались обеспечены ими не полностью. Артиллерия усиления (12-я минометная и 29-я гаубичная бригады^) также прибыла с ограниченным количеством боеприпасов, в том числе указанный 1440-й самоходно-артиллерийский полк под командованием подполковника Ивана Шапшинского (Иван Дмитриевич Шацшинский был смертельно ранен 19 декабря 1943 года в бою под селом Желтые Воды), имевший в своем составе 13 исправных САУ, вообще боеприпасов не получил, поэтому 12 июля участия в боевых действиях не принимал.