否决了几份方案之后，希特勒同意了由德军总参谋长库尔特·蔡茨勒将军修改过的行动计划。蔡茨勒建议攻打苏军最暴露的目标，即库尔斯克凸角。他设想集中火力发动一系列战役，包围并消灭驻守在库尔斯克的苏军。这种方法百试不爽，在明斯克(白俄罗斯共和国首都)、布赖恩斯科、斯摩棱斯克(苏联西部城市)、由曼和基辅(乌克兰共和国首都)战役中都取得过辉煌的战绩。他把所有可用的兵力都集中在了刀刃上：中央集团军由瓦尔特·莫德尔将军率领的第9军从奥廖尔向南出击；而曼施泰因南方集团军由赫尔曼·霍特率领的第4装甲军和沃纳·肯普夫将军率领的军团从贝尔格莱德向北出击。两支部队将在库尔斯克东部高地会合，这样一来，不仅会把防线缩短140英里，而且不给苏军任何反扑的机会。
风险和收益总是成正比的。为了加强第9军和第4装甲军的兵力，东部前线可用的装备已经少得可怜了。这使得奥廖尔东北部和哈尔科夫南部防线的实力大大削弱，面对苏军的坦克部队显得十分脆弱。所以说，对库尔斯克的每一次进攻都必须迅速、猛烈、果断。否则，后果不堪设想。
3月13日，希特勒和蔡茨勒飞往克卢格在明斯克的司令部会见陆军将领们。“对我们来说，争取在一些地方抢在苏军的前面打响战斗，意义非常重大，”希特勒说，“这样，我们可以至少在这些地区牵着敌人的鼻子走。”这次代号为“堡垒”的行动被安排在泥泞的大地变干之后开始。曼施泰因和克卢格对这次行动表示认可，前提是如果能在苏军补充冬天的供给之前顺利进行的话。
这次行动的胜利，将解决希特勒面临的难题。到时候，他或许可以将参与“堡垒”行动的军队转到陆军元帅乔治·冯·屈希勒尔统领的北部集团军，然后在初夏时分，再给列宁格勒最后一击。这座以列宁的名字命名的城市，早在1941年9月起就被德军封锁了。如果能够攻破它，将会确保芬兰继续依附于德意志帝国，让瑞典保持中立，使挪威在盟军眼里不再那么有诱惑力。另外，甚至有可能派出增援部队到地中海支持墨索里尼。
但是，所有这些都是希特勒的如意算盘。就像后来实际发生的那样，苏军早已预料到了“堡垒”行动。这次行动如此重要，不可能做到长时间完全保密。通过各种各样的情报来源，包括被俘虏的德兵、空中侦察拍摄的图片、被监视的德军无线电台、后方的游击队以及苏军驻欧洲机构的报告，苏军几乎可以同步获悉德军部署的变化。英国军方也火上浇油。英方曾经截获德军通过恩尼玛密码机传送的高级机密，并通过一种叫作“无敌”的解密方式提供给莫斯科方面。有一份“无敌”解密报告证实德军的确在酝酿一场大行动。3月22日，英方破译一则机密，该机密命令纳粹空军VIII军团前往哈尔科夫，支援计划在4月底开始执行的地面行动。
格奥尔基·朱可夫将军，苏军最高级副司令员，得知这一消息后，进行了战斗部署。苏军并不打算给德军以重击。相反，他们想通过强有力的防守，粉碎德军的如意算盘，然后再来一个大规模的反攻。“我认为近期内发动进攻对我们来说意义不大，”他对斯大林说，“通过防守消耗敌人的实力，摧毁他们的坦克，然后再动用我们的储备力量展开反扑，攻打敌人的主力和其他所有的部队。这样对我们来说更有利。”
由康斯坦汀·罗克瑟夫斯基将军率领中心前线部队驻守在库尔斯克北半部分地区，尼古拉·瓦图京将军率领沃罗涅什(苏联西南部城市)前线部队驻守在南半部分地区。库尔斯克内所有的村庄和部落里的人都被疏散了。并且，经过斯大林同意，朱可夫命令罗克瑟夫斯基和瓦图京在西伯利亚大草原上准备好梯形防御，特别是在奥廖尔以南和贝尔格莱德以北德军有可能发起进攻的路线上。
