Позиция, занятая Сталиным при обсуждении окончательного варианта плана операции «Кутузов», объясняется прежде всего тем, что наступление войск Западного и Брянского фронтов зависело от результатов Курского оборонительного сражения. Советское командование рассчитывало, что Орловская операция либо воспрепятствует успешному наступлению противника против Курского выступа, создав для него кризисную ситуацию на соседнем участке фронта, либо обеспечит полный разгром его орловской группировки, ослабленной в ходе неудачных боев по преодолению обороны ЦФ. Отсюда до последнего момента существовала неясность со сроками начала операции, с характером взаимодействия фронтов, со способами действий ЦФ, с порядком наращивания усилий из глубины. Вплоть до начала операции ни Западный, ни Брянский фронты не имели вторых эшелонов, так как не было заранее известно, смогут ли быть готовы к действиям сосредотачиваемые на этом направлении резервы Ставки, или их придется перебрасывать, чтобы ввести в бой под Курском. Только после 12 июля ЗапФ получил на усиление 11-ю общевойсковую и 4-ю танковую армии, а БрФ – 3-ю гв. ТА, что опять потребовало существенного пересмотра плана операции. Однако за два с половиной месяца до этого, находясь в условиях неопределенности, Сталин предпочел принять более осторожный вариант плана, предложенный Баграмяном, который мог быть реализован без привлечения резервов Ставки Верховного главнокомандования, но, в случае успеха, по-прежнему создавал угрозу разгрома основных сил немецкой 2-й ТА на Орловском плацдарме.
С другой стороны, предложение Баграмяна соответствовало опыту, полученному советским командованием в 1942 году в результате проведения наступательных операций под Ленинградом, Харьковом, в районе Ржева и Вязьмы, когда ударные группировки, нацеленные на глубокий прорыв вражеской обороны, отрезались фланговыми контрударами немцев. Кроме того, при разработке операции «Кутузов» над Сталиным довлел еще и опыт недавнего наступления под Сталинградом, где глубокий прорыв вражеской обороны оказался успешным благодаря тому, что удары наносились на участках, занимаемых гораздо менее боеспособными войсками союзников Германии. В то же время ликвидация сталинградской группировки, основу которой составляли собственно германские войска, потребовала много сил и времени и длилась с конца ноября 1942 до 2–3 февраля 1943 года, причем по ходу боевых действий возникла угроза деблокирования окруженного противника, так же как до этого под Демянском, где немцам в итоге удалось освободить свои войска. По-видимому, именно в связи с этим вместо глубоких ударов под основание Орловского выступа Сталин предпочел решать задачу уничтожения орловской группировки противника поэтапно, проведя несколько фронтовых операций с целью ее разделения и окружения по частям. Такой замысел был оправдан при условии поддержания быстрых темпов наступления, чтобы противник не успел отвести свои войска из-под ударов, иначе операция привела бы только к его постепенному вытеснению с позиций. Вместе с тем удары нескольких группировок на протяженном фронте, направленные против наиболее сильно укрепленных узлов сопротивления немцев, вряд ли позволяли обеспечить такой высокий темп наступления.
Согласно окончательному плану советской Ставки Верховного главнокомандования, для проведения операции «Кутузов» создавались четыре ударные группировки: одна на левом крыле ЗапФ – в районе Глинная – Ожигово (войска 11-й гв. А); две в полосе БрФ – в районе Карагашинка – Городище – Тшлыково на левом крыле 61-й А, а также севернее и юго-западнее Новосиля на стыке смежных флангов 3-й и 63-й армий; одна на правом крыле ЦФ, что позволило развернуть наступление в полосе протяженностью 400 км [4] .
Войска 11-й гв. А под командованием генерала Ивана Баграмяна получили задачу прорвать оборону противника на участке Глинная – Ожигово и, нанося удар на Крапивну, выйти на рубеж: река Рессета – Крапивна – Сорокино. В дальнейшем они должны были развивать наступление на юго-восток в общем направлении на Болхов, с целью уничтожения болховской группировки немцев во взаимодействии с войсками 61-й А БрФ, наступавшими на Болхов с северо-востока. Одновременно частью сил войска 11-й гв. А должны были двигаться в южном направлении на Узкое, с целью обеспечения правого фланга войск БрФ, наступающих на Орел, а также с целью блокирования коммуникаций, связывающих орловскую группировку противника с Брянском.
На левофланговые части 50-й А ЗапФ, которой командовал генерал Иван Болдин (начальник штаба генерал Никита Брилев), возлагалась задача наступлением в направлении на Зикеево обеспечить правый фланг ударной группировки войск 11-й гв. А.
Войска БрФ прорывали неприятельскую оборону на двух направлениях: на правом крыле фронта силами 61-й А, а на левом крыле смежными флангами 3-й и 63-й армий, чтобы затем, введя в бой на участках прорыва сильные подвижные группы, концентрическими ударами с севера и юга на Орел окружить и уничтожить группировку противника, оборонявшуюся восточнее Орла.
Войска 61-й А БрФ под командованием генерала Павла Белова (начальник штаба полковник Михаил Николаевич Сальников), наступая с рубежа Пальчиково, Средние Ростоки в юго-западном направлении, должны были во взаимодействии с частями 11-й гв. А разгромить болховскую группировку немцев и ликвидировать болховский узел сопротивления, а затем развивать наступление на Орел с севера.
Задача войск 3-й А БрФ под командованием генерала Александра Горбатова (начальник штаба генерал Макар Ивашечкин) по плану состояла в том, чтобы после прорыва неприятельской обороны на участке Измайлово – Вяжи наступать на Старую Отраду (Отраду), в дальнейшем ударом главных сил с северо-востока вдоль западного берега реки Ока овладеть Орлом. Эту задачу войска 3-й А выполняли в тесном взаимодействии с войсками 63-й А под командованием генерала Владимира Колпакчи (Калпакчи, начальник штаба полковник Николай Владимирович Еремин), которые имели задачей прорвать немецкую оборону на участке Вяжи – Орловка и нанести главный удар на Становой Колодезь, развивая его в дальнейшем в северо-западном направлении с целью охвата Орла с юго-востока и овладения городом во взаимодействии с войсками генерала Горбатова.
По овладении городом Орел войска БрФ должны были немедленно и энергично развивать наступление на запад.
Войска ЦФ своим правым крылом должны были нанести удар на Орел с юга, вдоль реки Ока, совместно с войсками ЗапФ окружить орловскую группировку противника по линии Болхов – Хотынец – Кромы, а совместно с войсками БрФ рассечь ее на части и уничтожить. Для этого войска 48-й А под командованием генерала Прокофия Романенко должны были прорвать неприятельскую оборону своим левым флангом в районе Поздеево и наступать в общем направлении на Змиевку. Войска 13-й А под командованием генерала Николая Пухова имели задачей прорвать оборону противника на рубеже Каменка – Татино и наступать правым крылом на Нестерово, а левым крылом совместно с войсками 70-й А генерала Ивана Галанина – на Кромы.
Для разгрома противника привлекались значительные силы [5] : к 10 июля 1943 года [6] в войсках левого крыла Западного, Брянского и Центрального фронтов насчитывалось 1286 тыс. человек (из них свыше 927 тыс. солдат и офицеров в боевых частях), 26 379 орудий и минометов (включая реактивную артиллерию, но без учета 50-мм минометов), 3314 танков и САУ. К этому же времени для воздушной поддержки наступательной операции наземных войск имелось 3323 боеготовых боевых самолета в составе частей и соединений авиации дальнего действия (300 самолетов), а также 1-й (1322 самолета), 15-й (995 самолетов), 16-й (706 самолетов) воздушных армий трех указанных выше фронтов [7] . Учитывая протяженность полосы, занимаемой войсками левого крыла Западного, Брянского и Центрального фронтов (~530 км), средняя оперативная плотность развернутых советской стороной сил и средств достигала свыше 2,4 тыс. военнослужащих, около 50 орудий и минометов, свыше 6 танков и САУ на километр.