5-й танковый корпус генерал-лейтенанта М.Г. Сахно (24, 41, 70-я тбр, 5-я мсбр, 1435-й сап, 1515-й иптап, 731-й оиптдн, 277-й минп, 1708-й зенап). 

1-я воздушная армия под командованием генерал-лейтенанта М.М. Громова имела в своем составе 201, 202, 203, 234 и 235-ю истребительные, 204-ю бомбардировочную, 213-ю смешанную, 214, 224, 231, 232 и 233-ю штурмовые авиационные дивизии. 

Ввиду того что с 12 июля по 7 августа на западном направлении советско-германского фронта проходила только одна операция — Орловская, авиаторам предстояло прикрывать и поддерживать наступающие войска левого крыла Западного (50-й и 11-й гв. армий) и правого крыла Брянского (61-й армии) фронтов. 

Наступательные действия левого крыла Западного фронта были очень тесно увязаны с действиями не только правого крыла Брянского фронта (61-й армии) на предмет окружения и уничтожения болховской группировки противника, но и со всеми войсками Брянского фронта генерал-полковника М.М. Попова. 

В ходе наступления из резерва Ставки в состав Западного фронта были переданы 11-я и 4-я танковая армии, 25-й танковый и 2-й гвардейский кавалерийский корпуса.

Для выполнения директивы Ставки ВГК по разгрому «орловской группировки противника с целью захвата города Орел»{30} советское командование постепенно увеличивало силы, предназначенные для ликвидации Орловского плацдарма, и уже в ходе операции «Кутузов» дополнительно ввело 3-ю и 4-ю танковые, 11-ю армии, а также 2-й гвардейский кавалерийский и 25-й танковый корпуса. Следует отметить, что львиная доля резерва Ставки (за исключением 3-й танковой армии Рыбалко) была направлена на участок фронта, где вела боевые действия 11-я гвардейская армия генерала Баграмяна. 

11-я армия генерал-лейтенанта И.И. Федюнинского была введена 20 июля на участке левого фланга Западного фронта, затем с 30 июля в составе Брянского фронта участвовала в освобождении северо-западного участка Орловского плацдарма и имела в своем составе восемь стрелковых дивизий (4,96,135,197,260, 273, 323 и 369-ю), 8-й гвардейский, 42-й и 225-й танковые полки. 

4-я танковая армия генерал-лейтенанта В.М. Баданова участвовала в Орловской операции с 26 июля в составе Западного, а с 30 июля — в составе Брянского фронтов. В боях за освобождение Орловского плацдарма участвовали корпуса этой армии — 11-й танковый, 30-й Уральский добровольческий танковый и 6-й гвардейский механизированный. 

2-й гвардейский кавалерийский корпус генерал-лейтенанта В.В. Крюкова сначала вместе с 4-й танковой армией принимал участие в освобождении нынешней территории Орловского Полесья, а также сыграл ключевую роль на завершающем этапе в боях по окончательному освобождению Орловского плацдарма — в Брянской наступательной операции. В составе корпуса находились следующие части и соединения: 3-я, 4-я гвардейские и 20-я кд, 1812-й сап, 149-й гв. иптап, 2-й гв. оиптдн, 10-й гв. мп, 60-й гв. мдн, 1730-й зенап. 

25-й танковый корпус генерал-майора Ф.Г. Аникушина (111, 162, 175-я тбр, 20-я мсбр, 53-й мцб, 746-й иптд, 1497-й иптап, 459-й минп, 1702-й зенап).

Войска Брянского фронта на своем левом крыле наносили главный удар смежными флангами 3-й и 63-й армий в общем направлении Новосиль — Орел с задачей охватить Орел с севера и юга, овладеть городом и развивать наступление в западном направлении. В составе ударной группировки имелось 12 стрелковых дивизий, один танковый корпус и 8 танковых и танково-самоходных полков. 

Другой удар войска Брянского фронта наносили силами 61-й армии с рубежа Карагашинка — Средние Ростоки в западном направлении на Болхов с задачей: при взаимодействии с войсками 11-й гвардейской армии окружить войска противника, оборонявшиеся в районе Болхова, и уничтожить их. Частью сил войска армии наносили удар в юго-восточном направлении на Тельчье, имея задачу соединиться с ударной группой в районе Карандаково с тем, чтобы отсечь немецкие части, оборонявшиеся на рубеже Троицкое — Мценск. Ударная группировка имела шесть стрелковых дивизий, один танковый корпус, одну танковую бригаду и один танковый полк. 

61-я армия под командованием генерал-лейтенанта П.A. Белова имела в своем составе восемь стрелковых дивизий (12, 76 и 77-ю гвардейские, 97, 110, 336, 356 и 415-ю), один танковый корпус (20-й), 68-ю танковую бригаду, 36-й танковый полк, 1539-й самоходно-артиллерийский полк и другие артиллерийские, минометные и инженерно-саперные части. 

61-я армия наносила главный удар силами 9-го гвардейского стрелкового корпуса (12, 76 и 77-я гв. сд) и 68-й танковой бригады на участке Карагашинка — Средние Ростоки (10 км по фронту) в общем направлении Толкачево, Болхов. Наступление корпуса поддерживалось основными силами артиллерии армии. 

К исходу первого дня наступления 9-й гвардейский стрелковый корпус имел задачу: овладеть рубежом Раковский — Кишкино — Однониток — Мартемьяново, а затем, частью сил перерезав шоссе Болхов — Орел, наступать на Болхов и овладеть им. 

Для развития прорыва и наступления в направлении Новый Синец на участке 9-го гвардейского стрелкового корпуса в районе Сороколетово, Песочное, Кузьменка (Арсеньевский район Тульской области) был сосредоточен 20-й танковый корпус и 336-я стрелковая дивизия.