Ngày 6-8, khoảng 1.000 binh sĩ Ukraine với sự yểm trợ của xe tăng, xe bọc thép và pháo binh đã tràn qua biên giới Ukraine, nhanh chóng tỏa ra các hướng tấn công.
Tới ngày 20-8, theo thông báo của quân đội Ukraine được tờ The Kyiv Independent hôm 22-8 đăng tải, nước này đã kiểm soát được 93 khu định cư với một diện tích rộng 1.263km2, phá hủy 3 cây cầu nối 2 bờ sông Seym, bắt giữ nhiều tù binh ở Kursk bổ sung cho “quỹ trao đổi”.
Cuộc tấn công của Ukraine vào Kursk đã khiến Moskva phải ban bố tình trạng khẩn cấp liên bang ở 2 tỉnh giáp biên giới với Ukraine là Kursk vào ngày 9-8 và Belgorod vào ngày 15-8.
Cũng trong ngày 15-8, Bộ trưởng Quốc phòng Liên bang Nga đã thành lập Hội đồng Điều phối an ninh quân sự tại 3 tỉnh biên giới, gồm Belgorod, Bryansk, và Kursk với sự tham gia của lãnh đạo Bộ quốc phòng, Bộ Tổng tham mưu và các thống đốc của 3 tỉnh này.
Tiếp đó, như thông báo ngày 20-8 của Bộ trưởng Quốc phòng Liên bang Nga, ông Andrei Belousov, 3 đơn vị quân sự mới cũng được thành lập tại 3 tỉnh trên nhằm bảo vệ người dân địa phương và bảo vệ lãnh thổ Liên bang Nga trước các đợt tấn công bằng thiết bị bay không người lái và phương tiện tấn công khác.
Giới chuyên gia cơ bản cho rằng, cuộc tiến công của Ukraine vào tỉnh Kursk khiến giới chức quân sự Nga phải bối rối vì tính bất ngờ, hơn 121.000 người dân ở Kursk đã phải sơ tán, nhưng, khi không quân Ukraine tham chiến thì một bất ngờ mới lại xuất hiện.
Theo tờ The Kyiv Post ngày 22-8, Không quân Ukraine (UAF) cuối cùng cũng có thể hỗ trợ cuộc tấn công trên bộ của Kiev tại tỉnh Kursk.
Vào ngày 16-8, Tư lệnh UAF, Trung tướng Mykola Oleshchuk cho biết lực lượng không quân của nước này đã tích cực tham gia vào các hoạt động thù địch trên mặt trận Kursk. Các phi công Ukraine đã tiến hành các cuộc không kích có độ chính xác cao để nhắm vào các cứ điểm, cụm thiết bị, trung tâm hậu cần và các tuyến đường tiếp tế của đối phương.
Trước đó vào ngày 13-8, các video xuất hiện trực tuyến cho thấy một chiến đấu cơ SU-27 của Ukraine đã phóng một quả bom lượn tấn công trực tiếp phối hợp (JDAM) do Mỹ sản xuất vào một sở chỉ huy và nhà chứa máy bay của Liên bang Nga ở Tetkino, cách tiền tuyến ở Kursk vài km về phía Bắc.
Không quân Ukraine cũng tham gia phá hủy ít nhất một trong ba cây cầu bắc qua sông Seym, khiến khoảng 700 - 800 lính dù Nga bị mắc kẹt.
Vào ngày 20-8, một video ghi lại cảnh một máy bay chiến đấu của Ukraine tấn công một sở chỉ huy ngầm của Liên bang Nga trên hướng Kursk bằng một quả bom dẫn đường AASM Hammer do Pháp sản xuất đã được đăng tải.
Theo nhà phân tích quân sự độc lập Hans Petter Midttun, tầm bắn tối đa của AASM Hammer là khoảng 50km khi được phóng ở độ cao lớn và 15km khi được phóng ở độ cao thấp, còn JDAM loại tăng tầm (JDAM-ER) thì có tầm bắn khoảng 72km. Do đó, cả JDAM và AASM đều phải được triển khai trong phạm vi của các hệ thống phòng không trên bộ và trên không của Liên bang Nga.
Tạp chí Forbes của Mỹ đánh giá: “Nguy cơ đối với máy bay xung quanh các điểm nhô ra của Kursk là rất lớn. Quân đội Ukraine đã triển khai những gì mà một blogger người Nga mô tả là "một số lượng đáng kể" các khẩu đội phòng không cũng như các thiết bị gây nhiễu điện tử có thể chặn tín hiệu vô tuyến và trong một số trường hợp, thậm chí có thể ném bom dẫn đường bằng vệ tinh".
Tuy nhiên, các cuộc không kích cho thấy máy bay chiến đấu của Ukraine có thể hoạt động tự do hơn dự kiến. Từ thực tế rằng chiến đấu cơ Ukraine có thể phóng bom thông minh vào một số mục tiêu có giá trị cao trên lãnh thổ Liên bang Nga cho thấy một số điểm yếu quan trọng của phòng không Moskva.
Thứ nhất là Liên bang Nga không đủ các phương tiện giám sát trên không và cảnh báo sớm trên không để chống lại hoạt động tấn công của Ukraine một cách hiệu quả.
Thứ hai là Liên bang Nga thiếu khả năng triển khai các đội tuần tra chiến đấu trên không (CAP) thường trực cần thiết để đánh chặn các máy bay chiến đấu của Ukraine trước khi chúng có thể ném bom vào các mục tiêu ngoài tiền tuyến.
Thứ ba, Liên bang Nga thiếu một mạng lưới phòng không đủ khả năng bảo vệ các mục tiêu quan trọng trước các cuộc không kích của Ukraine do máy bay chiến đấu, tên lửa và máy bay không người lái thực hiện.
Trong một bài đăng trên tờ The Kyiv Post ngày 22-8, nhà phân tích quân sự độc lập Hans Petter Midttun cho rằng những điểm yếu nêu trên của Liên bang Nga đã bộc lộ sau một chiến dịch của Ukraine nhắm vào các radar, căn cứ không quân, các đơn vị phòng không và hệ thống tác chiến điện tử, cũng như các kho nhiên liệu và đạn dược ở Moskva. Trong quá trình này, Ukraine không chỉ vượt qua các ranh giới đỏ đã tuyên bố của Liên bang Nga mà còn xoay xở để định hình chiến trường theo hướng có lợi cho mình.