К 23 июля войска Воронежского фронта решительными контрударами отбросили противника в основном на рубежи, которые он занимал до перехода в наступление, и приступили к подготовке наступательной операции.
10-й истребительный авиационный корпус в предстоящем контрнаступлении получил ответственную задачу: прикрыть с воздуха подвижную группу фронта 1-ю и 5-ю гвардейскую танковые армии - при вводе их в прорыв и в период развития успеха в оперативной глубине, частью сил обеспечить боевые действия 5-го штурмового авиационного корпуса и 202-й бомбардировочной авиационной дивизии.
Решением командира корпуса сопровождение штурмовиков и бомбардировщиков возлагалось на 201-ю истребительную авиационную дивизию. Кроме того, один полк соединения во взаимодействии с частями 235-й истребительной дивизии должен был прикрывать главную группировку фронта при вводе ее в прорыв и в наступлении. В связи с этим нагрузка на каждый истребитель увеличилась более тем в два раза, так как приходилось прикрывать самолеты не одного, а двух соединений.
3 августа 1943 г. войска Воронежского фронта перешли в контрнаступление на белгородско-харьковском направлении. Ему предшествовали мощная трехчасовая артиллерийская подготовка и удары нашей авиации.
Главный удар смежными флангами наносили Воронежский и Степной фронты из района севернее и северо-западнее Белгорода в общем направлении на юго-запад в обход Харькова с запада. Эта наступательная операция должна была привести к разгрому всей белгородско-харьковской группировки противника и к выходу советских войск на рубеж Днепра.
В середине дня на участке прорыва Воронежского фронта была введена в сражение подвижная группа - 1-я и 5-я гвардейская танковые армии, которые завершили прорыв тактической зоны и начали развивать успех в оперативную глубину. Массированное применение танков на узком участке фронта оказало влияние на течение операции. К исходу дня танковые армии продвинулись на 30 км, а 4 августа прошли с боями более 50 км. Общевойсковые соединения расширили прорыв до 40 км по фронту и продолжали наступать, закрепляя успех танковых армий.
5 августа 6 я гвардейская армия овладела Томаровкой, которую противник превратил в сильно укрепленный узел обороны. В этот день войска Воронежского и Степного фронтов освободили город Белгород.
Главная группировка войск фронта 6 и 7 августа продолжала наступать так же успешно.
Большую помощь войскам Воронежского фронта в преследовании врага оказывали авиационные соединения 2-й воздушной армии.
