После усиленной обработки частей первой линии 3-й мбр, началось наступление танков и пехоты крупными силами из направлений Сырцево, Дубрава в стык между 451-м мсб 3-й мбр и 10-й мбр в направлении Большой Лог и Изотово на боевые порядки 452-го мсб. Кроме того, началось наступление на левый фланг и по Белгородскому шоссе на Яковлево. Развернулся ожесточённый бой с крупными силами танков противника. Все противотанковые средства и птб батальонов, ПТ ружья 16-го тп и 463-го адн обрушились огнём на гитлеровцев. Танки противника неоднократно проходили по боевым порядкам 451-го и 452-го мсб, части 3-й мбр неоднократно пропускали через себя танки, отрезали пехоту огнём, вследствие чего танки противника возвращались на исходное положение.

В 11.00 7 июля 1943 г., танки противника прорвались в стык между 451-м мсб и 10-й мбр на правом фланге 3-й мбр. Левофланговый батальон 10-й мбр начал отходить, одновременно началось наступление пехоты и танков на 452-й мсб и 451-й мсб, но, в силу недостаточности артиллерийских огневых средств, танки противника не представлялось возможным задержать перед передним краем. В 11.35 были подвергнуты сильной бомбёжке командные пункты батальонов и КП бригады. При первом же налёте сгорела рация РБС, связь со штабом корпуса была потеряна, и нарушена связь командиров частей со своими подразделениями.

В 13.30 7 июля 1943 г. на боевые порядки 451-го и 452-го мсб наступало в общей сложности до 70 танков. Значительное число из них, смяв боевые порядки действующих справа частей 51-й сд и 10-й мбр, обошли правый фланг 3-й мбр справа, после чего части 451-й и 452-й мсб, отражая танковые атаки и ведя огневой бой, стали организованно отходить на новый рубеж, высоту 251,2, где и заняли оборону. В 16.00 КП бригады перешёл на северную опушку рощи Становая. В 19.00 7 июля 1943 г. на рубеже высота 251,2 и лес 1 км восточнее части 3-й мбр снова вступили в бой с крупными силами танков и мотопехоты противника. Части бригады вели сдерживающие бои до утра 8 июля 1943 г.

В течение ночи с 6 на 7 июля 1943 г. противник, подтянув резервы и сосредоточив перед левым флангом 10-й мбр и правым флангом 1-й мбр до 300 танков и самоходных орудий и свыше полка пехоты, с утра 7 июля 1943 г. повёл наступление на Луханино, Дуброву, Сырцево и отметку 245,2. К 12.00 ему удалось прорвать фронт в районе отметки 245,2 и выйти на рубеж Дубрава, Сырцев (Пенка). 1-я мбр отошла в район Сырцево.

Части 10-й мбр в течение всего дня отражали яростные атаки танков и пехоты противника. По 40–60 танков и до двух батальонов пехоты бросал противник одновременно в атаку на 1-й и 2-й мсб и на 17-й тп, но встречал упорное сопротивление пехоты и артиллерии, неся большие потери, отходил на исходные позиции. С выходом на высоту с отметки 230,1, противник сразу же своими танками, в том числе «тиграми» и десантом, атаковал 17-й тп. Умело взаимодействуя с артиллерийским дивизионом и миномётным батальоном, 17-й тп отбил одну за другой несколько танковых атак. Противник, оставив на поле боя подбитые и сожжённые танки и до двух взводов пехоты, отошёл за высоту 230,1. Тринадцать атак предпринял противник в этот день, бомбя одновременно боевые порядки частей 3-го мк группами по 25–30 самолётов.

Характерно отметить, что в этот день с юга на оборону корпуса по дорогам двигалось большое количество танков и мотопехоты. Дороги все были забиты. Танки двигались и стояли буквально «впритирку», и разведчики стали наблюдать, что как только тронется колонна, то одновременно трогается несколько танков. При тщательном наблюдении было установлено, что один танк «тигр» буксирует 3–4 макета танков. Артиллеристы вскоре подтвердили это предположение, так как были случаи, что когда они открывали огонь по колоннам, то часть танков щепками взлетали в воздух.