Немецко-фашистские войска поддерживались авиацией командова­ния ВВС «Дон» и частью сил 4-го воздушного флота . Всего на этом направлении противник имел более 1200 самолетов. Основные усилия вражеской авиации направлялись для нанесения ударов по советским войскам в Сталинграде и переправам через Волгу и Дон.

В резерве группы армий «Б» находилось восемь дивизий, в том числе три танковые (из них одна румынская). Активность советских войск на других участках фронта не позволяла противнику перебрасывать силы и средства под Сталинград.

В ходе ожесточенных оборонительных сражений фронты сталинград­ского направления значительно ослабли. Поэтому Ставка Верховного Главнокомандования при подготовке операции особое внимание уделяла их усилению. Прибывшие в эти фронты стратегические резервы позволили к началу контрнаступления изменить соотношение сил и средств в пользу советских войск. Советские войска значительно превосходили противника в артилле­рии и особенно в танках. Наи­большим превосходством в танках обладали Юго-Западный и Сталинград­ский фронты, которым отводилась решающая роль в операции.

Советскому командованию удалось также достичь небольшого пере­веса над противником и в самолетах. Исходя из общего стратегического замысла контрнаступления, непо­средственная подготовка которого во фронтах началась в первой половине октября 1942 г., командующие фронтами приняли решение на проведение фронтовых операций.

«Ударная группировка Юго-Западного фронта в составе 5-й танковой армии генерала П. Л. Романенко и 21-й армии генерала И. М. Чистякова должна была перейти в наступление с плацдармов в районах Серафимо­вича и Клетской. Ей предстояло прорвать оборону противника, разгро­мить 3-ю румынскую армию и, развивая стремительное наступление в общем направлении на Калач, на третий день операции соединиться с войсками Сталинградского фронта. Одновременно предусматривалось силами 1-й гвардейской армии — командующий генерал Д. Д. Лелюшенко — нанести удар в юго-западном направлении, выйти на рубеж рек Кривая и Чир и создать здесь активно действующий внешний фронт окружения. Прикрытие и поддержка войск с воздуха возлагались на 17-ю воздушную армию под командованием генерала С. А. Красовского. Привлекались также и соединения 2-й воздушной армии — командующий генерал К. Н. Смирнов.

По решению командующего фронтом главный удар наносили 64, 57 и 51-я армии, которыми командовали генералы М. С. Шу­милов, Ф. И. Толбухин и Н. И. Труфанов. Ударная группировка фронта получила задачу перейти в наступление из района Сарпинских озер, раз­громить 6-й румынский армейский корпус и, развивая наступление на северо-запад, в направлении Советский, Калач, соединиться здесь с вой­сками Юго-Западного фронта. Часть сил фронта должна была наступать в направлении Абганерово, Котельниковский и создать на этом рубеже внешний фронт окружения . Усилия 8-й воздушной армии фронта командующий генерал Т. Т. Хрюкин — предусматривалось сосредото­чить на прикрытии и поддержке ударной группировки фронта.»[3]

Донской фронт наносил удары с плацдарма в районе Клетской силами 65-й армии генерала П. И. Батова и из района Качалинской силами 24-й армии генерала И. В. Галанина.

Авиацию дальнего действия намечалось применить в полосе Юго-Западного фронта. Прикрытие войск в Сталинграде возлагалось на 102-ю истребительную авиационную дивизию ПВО.

Командующие Юго-Западным и Сталинградским фронтами в соответст­вии с замыслом Ставки Верховного Главнокомандования предусмотрели создание одновременно с внутренним и внешнего фронта окружения, общая протяженность которого могла составить 300—350 км

В соответствии с решениями командующих фронтами были созданы группировки сил и средств, армиям поставлены задачи на наступление. Армии, действовавшие на направлениях главных ударов фронтов (5-я танковая, 21-я и 51-я), имели наибольшую глубину операции. Для них планировались высокие темпы наступления подвижных соединений, которым предстояло сыграть решающую роль в завершении окружения вражеской группировки.

Непосредственную оборону города осуществляли 62-я и 64-я армии. Большую роль в ходе битвы продолжали играть действовавшие северо-западнее Сталинграда 63-я, 4-я танковая, 1-я гвардейская, 24-я и 66-я армии, а южнее города - 57-я и 51-я армии.13 сентября противник нанес удар в стык 62-й и 64-й армий, овладел поселком Купоросное и вышел к Волге. Фланги обеих армий были разъеденены, но развить успех дальше враг не сумел. Войска 64-й армии заняли оборону на рубеже южная окраина Купоросной, Купоросная балка, Ивановка.62-я армия еще 29 августа была передана в состав Юго-восточного фронта. Войска этой армии, которой с 12 сентября командовал генерал-лейтенант В.И. Чуйков, обороняли центральную и северную части города. Изолированная с севера от войск Сталинградского фронта, а с юга - от основных сил Юго-восточного фронта, 62-я армия значительно уступала противостоящему ей противнику как в численности личного состава, так и вооружения.

Начав 13 сентября штурм Сталинграда, противник до 26 сентября главные усилия направлял на овладение его центральной и южной частями. Бои носили исключительно ожесточенный характер. Особенно упорная борьба велась в районе Мамаева кургана, на берегу Царицы, в районе элеватора, вокруг вокзалов Сталинград-1, Сталинград-2, на западной окраине Ельшанки.

В течение двух ночей, 15 и 16 сентября, на правый берег Волги переправилась 13-я гвардейская стрелковая дивизия генерала А.И.Родимцева, прибывшая на пополнение обескровленной 62-й армии. Гвардейские части отбросили немецкие войска от района центральной переправы через Волгу, очистили от них многие улицы и кварталы, выбили из вокзала Сталинград-1. 16 сентября войска 62-й армии при поддержке авиации штурмом овладели Мамаевым курганом.

16 и 17 сентября особенно напряженные бои шли в центре города. На помощь истекавшей кровью 62-й армии прибыла 92-я морская стрелковая бригада, сформированная из моряков Балтийского и Северного флотов, и 137-я танковая бригада, имевшая на вооружении легкие танки.

64-я армия, продолжавшая удерживать занимаемые ею рубежи, отвлекала на себя часть сил противника.21 и 22 сентября передовые отряды врага прорвались к Волге в районе центральной переправы. Немцы овладели большей частью города.

На помощь защитникам Сталинграда продолжали прибывать подкрепления. В ночь на 23 сентября на правый берег переправилась 284-я стрелковая дивизия под командованием полковника Н.Ф. Батюка.

В городе, на улицах и площадях которого развернулись яростные бои, все еще находилась часть жителей. Оперативные группы городского комитета обороны, остававшиеся в городе, направляли деятельность уцелевших предприятий. Рабочие ремонтировали поврежденные танки, изготовляли оружие, снаряды, противотанковые средства. Многие жители города с оружием в руках вели борьбу с врагом.

С конца сентября главные усилия врага направились на захват северной части города, где были расположены крупнейшие промышленные предприятия. Упорная борьба проходила также в районе Мамаева кургана и на крайнем правом фланге 62-й армии в районе Орловки. Уличные бои шли на территории рабочих поселков “Красный Октябрь” и “Баррикады”.

Основные силы Сталинградского фронта были отрезаны противником от города. Учитывая это, Ставка в конце сентября переименовала Сталинградский фронт в Донской фронт. Командующим Донским фронтом был назначен генерал-лейтенант К.К.Рокоссовский. Юго-Восточный фронт, войска которого вели бои за город, был переименован в Сталинградский фронт (командующий генерал-полковник А.И.Еременко). Позднее на правом крыле Донского фронта создается новый, Юго-Западный фронт (командующий генерал-лейтенант Н.Ф. Ватутин).

Командование Сталинградским фронтом стремилось ослабить натиск гитлеровских войск непосредственно на город. С этой целью были проведены частные операции южнее Сталинграда. 29 сентября - 4 октября войска 51-й армии нанесли контрудар в районе Садовое. Примерно в это же время был нанесен и второй контрудар 57-й и 51-й армиями в районе озер Сарпа, Цаца и Барманцак. Эти контрудары заставили немецкое командование снять часть сил с главного направления, что временно ослабило натиск врага непосредственно на город. Кроме того, в результате этих действий советские войска овладели выгодными плацдармами для последующего контрнаступления. )