8月27日，斯大林的秘书波斯克列贝舍夫打电话通知西方面军司令员朱可夫，8月26日国防委员会研究了苏联南部的局势，并通过了任命朱可夫为副最高统帅的决定。当时朱可夫正在波戈列洛耶戈罗季谢地域，部队正在实施进攻战役。国防委员会对斯大林格勒的地区的斗争结局十分担心。波斯克列贝舍夫要朱可夫14点务必在指挥所等候斯大林的电话。
果然，斯大林准时以高频电话与朱可夫通了话。斯大林询问了西方面军的态势后说：
“你必须尽快到最高统帅部来。留下参谋长代理你的工作。请考虑一下，任命谁来接替你担任方面军司令员。”
当日朱可夫赶到达克里姆林宫时，夜幕已经降临。斯大林已在他的办公室里，国防委员会有几位委员也在那里。斯大林对他简单问候了一声，便直截了当地说：
“南方情况进展对我方不利，德寇有可能占领斯大林格勒。在北高加索，形势也不太好。根据8月26日国防委员会决定，现在我宣布你已被任命为副最高统帅并派往斯大林格勒地域。目前在斯大林格勒的有华西列夫斯基、马林科夫和马雷舍夫。马林科夫留下和你一起工作，华西列夫斯基应飞向莫斯科。你何时可以起程？”
“我需要用一昼夜的时间研究情况，29日才能飞往斯大林格勒。”朱可夫答道。
“那好吧！”斯大林说，又突然回过头来问朱可夫：
“你不饿吗？不妨稍稍吃一点东西。”
有人送来了茶和10份夹肉面包。在喝茶时，斯大林简略地介绍了斯大林格勒附近的战况后说：
“最高统帅部已决定把第24集团军、近卫第1集团军和第6集团军拨给斯大林格勒方面军。由于斯大林格勒形势困难，我们已命令火速将莫斯卡连科指挥的近卫第1集团军调到洛兹诺耶地域，并由9月2日晨在该集团军及斯大林格勒方面军其他部队对突至伏尔加河的敌军集团实施反突击，与第62集团军会合。同时，马利诺夫斯基的第66集团军和科兹洛夫将军的第24集团军均拨归斯大林格勒方面军。你必须采取措施，使莫斯卡连科将军的近卫第1集团军能在9月2日实施反突击，并在其掩护下使第24和第66集团军进入出发地域。这两个集团军必须迅速进入战斗，否则，我们就会丢掉斯大林格勒。”
一言以蔽之，当前的斯大林格勒会战具有极其重大的军事和政治意义。如果斯大林格勒陷入敌手，敌统帅部就有可能把苏联南部与中部的联系切断，苏联就可能丧失由伏尔加河沿岸和高加索向北运送大量物资的伏尔加河这条最重要的水路交通命脉。因此，苏军统帅部正调动一切可用力量派往斯大林格勒地域（刚组建的用于尔后斗争的战略预备队除外）。苏联还采取紧急措施，增加飞机、坦克、火炮、弹药和其他物资的生产，以便及时用于粉碎进入斯大林格勒地域的敌军集团。
8月29日，朱可夫由莫斯科中央机场起飞，4小时后已出现在伏尔加河畔卡梅申地域的野战帐篷中了。华西列夫斯基迎接了朱可夫，并当场给他介绍了最新情况。经过简短交谈后，他们便驱车前往设在小伊万诺夫卡的斯大林格勒方面军司令部。大约12点，他们抵达方面军司令部。戈尔多夫中将也在前沿阵地上。参谋长尼基舍夫和作战部长鲁赫列汇报了情况。从其汇报中听得出，他们并不完全相信在斯大林格勒地域能阻止住敌人。
朱可夫给近卫第1集团司令部打了电话，当时戈尔多夫在那里。朱可夫让他在莫斯卡连科集团军司令员的司令部等候。朱可夫和华西列夫斯基在近卫第1集团军指挥所里遇到了戈尔多夫和莫斯卡连科。他们的汇报和言谈举止使朱可夫和华西列夫斯基很高兴，因为他们既对敌人的力量了如指掌，又对己方的能力心中有数。四人共同讨论了情况，一致认为，正在集中的各集团军部队直到9月6日才能做好反突击的准备。朱可夫由该处通过高频电话向斯大林作了汇报。斯大林听取汇报后未表示异议。华西列夫斯基奉命于9月1日飞离斯大林格勒，返回莫斯科。
苏军最高统帅部规定9月2日为近卫第1集团军实施反突击的时间。但实际情况是，编入该军的部队缺乏燃料，途中延迟了，直至9月2日晨尚未进入出发地域。朱可夫根据集团军司令员莫斯卡连科的请求，将实施冲击的时间改为9月3日，并报告了最高统帅部：
“近卫第1集团军未能于9月2日转入进攻，因为该集团军的部队没有来得及进入出发地位，没有来得及前送弹药、燃料和组织战斗。为了不致使部队无组织地进入战斗和因此而遭受无谓的损失，经过我在现地亲自检查后，将进攻时间改在9月3日5时。”
“第24和66集团军的进攻时间，我规定在9月5～6日。现全体指挥人员正在详细研究任务，我们也正在采取战役的物质保障措施……”
9月3日晨，经过炮火准备后，苏军近卫第1集团军的部队转入进攻，但在斯大林格勒只前进了数公里，给敌人造成的损失不大。由于遭到敌航空兵不间断的突击和敌坦克与步兵在炮火支援下由斯大林格勒所实施的反冲击，近卫第1集团军继续前进受阻。
同日，朱可夫收到了斯大林签署的一份电报：
“斯大林格勒的形势恶化了。敌人距斯大林格勒3俄里。如果北部集团部队不立即援助，斯大林格勒可能在今天或明天被攻占。应要求位于斯大林格勒以北和西北的各部队司令员立即突击敌人和援助斯大林格勒的军民。不得有任何延迟。现在延迟无异于犯罪。应将全部飞机都用于援助斯大林格勒。斯大林格勒剩下的飞机已经很少了。”
朱可夫当即给斯大林打电话报告：
“我可以下令在明天一早就发起进攻，但所有3个集团军的部队将不得不在没有弹药的情况下开始战斗，因为最早要到9月4日黄昏才能把弹药送到炮兵阵地上。此外，在9月4日黄昏之前，我们不可能组织好各部队与炮兵、坦克和航空兵的协同动作，而没有协同动作，是什么也搞不成的。”
斯大林开始发火了，在电话中的声音越来越大：
“你是不是认为敌人会等你慢腾腾地弄好了再干？……叶廖缅科断定，如果你们不立即由北面实施突击，敌人只要用第一次猛攻就可以拿下斯大林格勒。”
朱可夫仍沉着镇定，从容作答：
“我不同意这个观点。请求准予按原定时间5日发起进攻。至于航空兵，我现在就下令全力轰击敌人。”
“那好吧！如果敌人对市区发起总攻时，你们应不待部队做好准备就迅速向敌人冲击。你的主要任务是把德寇的兵力由斯大林格勒引开，如果办得到，不应消除隔开斯大林格勒方面军和东南方面军的德军走廊。”斯大林终于冷静下来，最后拍了板。
9月5日早晨之前，正如朱可夫预测的那样，斯大林格勒附近并没有什么特殊的事件发生。9月5日凌晨3时，斯大林打电话给马林科夫询问斯大林格勒方面军部队完成转入进攻的准备情况。当他确信他的命令正在贯彻时，就没有再让朱可夫听电话。
9月5日拂晓，在第24集团军、近卫第1集团军和第66集团军的全正面上开始了炮火和航空火力准备，但甚至在各集团军的主要突击方向上，炮火的密度也不大，致使没有取得必要的效果。待“喀秋莎”齐射后，发起了冲击。朱可夫就在近卫第1集团军司令员的指挥所里进行观察。从德军抗击苏军冲击部队的火力强度来看，显然，苏军炮火准备没有达到应有的效果，致使苏军进攻部队不可能推进很远。
约一个半到两个小时后，德军在很多地段上以火力阻止了苏军的前进，并以步兵和坦克实施反冲击。苏军通过航空侦察查明，德军大量的坦克、炮兵和摩托化步兵集群正由左姆拉克、奥尔洛夫卡、大罗索什卡地域向北移动。德军航空兵开始轰炸苏军战斗队形。下午，德军新的部队进入战斗并在某些地段上将苏军挤回到出发地区。持续了一整天的火力战到傍晚时分几乎沉寂。苏军近卫第1集团军通过激烈交战才前进了2～4公里，而第24集团军几乎仍在出发阵地上。
苏军利用傍晚时分给部队补充了炮弹、迫击炮弹和其他弹药。根据昼间战斗中查明的敌情，朱可夫和马林科夫等决定，在夜间作好新的冲击准备，并在可能范围内对兵力兵器部署作必要变更。
天黑以后，斯大林给朱可夫打来电话：
“情况怎么样？”
“整整一天都进行了艰苦的交战。敌人被迫由左姆拉克地域向斯大林格勒以北调动新的部队投入战斗。”朱可夫报告说。
斯大林听后满意地笑了，说道：
“这就不错嘛，这可以把敌人的力量从斯大林格勒引开。”
“我军稍有进展，但在不少地方仍停留在出发地区。”朱可夫继续报告说。
斯大林开始有点不耐烦了，问道：
“怎么回事啊？”
“由于时间不够，我军没有来得及作好进攻准备，没有很好地进行炮兵侦察和查明敌人的火力配系，自然就不能将其压制住。当我军转入进攻时，敌人就以其火力和反冲击阻止我军进攻。此外，敌航空兵整天都在掌握着制空权，并对我军进行轰炸。”朱可夫回答道。
斯大林以强硬的口气命令说：
“继续冲击。你们的主要任务是把尽可能多的敌人调开斯大林格勒。”
翌日，战斗更加激烈。苏军航空兵于9月5日整个夜间对敌人实施了轰炸。除前线航空兵外，戈洛瓦诺夫将军指挥的远程航空兵也参加了轰炸。9月6日白天，斯大林格勒方面军再次发起冲击，但是，这次冲击又一次被德军击退了。9月6日这一天，德军由斯大林格勒地域调来新的部队。德军在许多制高点上设置了预伏坦克和强击火炮并可靠地组织了支撑点。只有使用威力强大的炮兵火力才能摧毁这些防御设施。而当时苏军的这种炮兵很少。
9月7日下午，斯大林格勒方面军作战部长鲁赫列找到朱可夫：
“最高统帅询问，要消灭敌人，我们的力量够不够？”
“要消灭敌人，斯大林格勒方面军现有的力量显然是不够的，必须补调1个集团军，而且要在最短期限内对敌实施更强大的突击……”朱可夫向斯大林作了答复。
但斯大林关于补调几个师的决定一直没有下达。交战的第3天和第4天，主要是各种火器对射和空战。
9月9日夜，在汇报各方面军的情况时，斯大林对苏军诸集团军在斯大林格勒以北裹足不前的情况极为不满，并对城市本身的局势更加严重而深感不安。
9月10日凌晨4时30分，斯大林格勒方面军所在方向处主任博伊科夫与该方面军作战部长鲁赫列进行联系，问道：
“集中兵力于近卫第1集团军的正面上突破敌人防御，以缓和斯大林格勒的局势，威胁敌军集团的一翼，尔后实施翼侧突击，效果不是更佳吗？”
鲁赫列回答说：
“进行任何兵力的变更部署都会浪费时间和减轻敌人的压力，要边进攻，边调整兵力部署。”
这样做了，但这次在极端紧张情况下实施的进攻又未获成功。
9月10日，苏军最高统帅部试图从北面实施突击，恢复同第62集团军的联系，又遭到了失败。
当日，朱可夫再次巡视各个集团军的部队和兵团后，最终坚决地认为，以现有的兵力和部署是不可能突破敌人的战斗队形并消除其走廊的。戈尔多夫、莫斯卡连科、马利诺夫斯基和科兹洛夫将军都表示了同样的看法。于是，朱可夫通过高频电话再次向斯大林作了汇报，斯大林希望朱可夫能当面汇报这些情况。
这时，法西斯德军统帅部也没有完成夺取斯大林格勒这一主要任务。德军在这里的进攻停止了，而且，在苏德战线中央决定性方向上作战的是德军最有战斗力、装备和指挥精良的德军重兵集团，而在其两翼则是战斗力很差、装备不好的匈牙利集团军、意大利集团军和罗马尼亚集团军。高加索会战虽然在夺取领土上取得了明显的胜利，但并没有最后完成。对于希特勒军队来说，巴库和里海沿岸仍是可望而不可及。德军精锐兵团都陷在捷列夫和高加索山脉各山口上了。
9月11日，“B”集团军群司令冯·魏克斯和第6集团军司令保卢斯被召到文尼察附近的希特勒统帅部汇报斯大林格勒地域的情况。希特勒认为，总的讲，斯大林格勒的情况是十分有利的。他认为，夺取斯大林格勒只要10天就够了，并命令魏克斯和保卢斯于9月14或15日突击斯大林格勒。而将军们认为，这是不现实的，并提出了证实对斯大林格勒地域的德军存在着严重威胁的理由。保卢斯指出，斯大林格勒附近的德军战线是脆弱的，最大的危险就在于第6集团军的左翼，在那里作战的是意大利和德国其他盟国的军队。保卢斯认为，已有必要将德国兵团使用到同盟国军队的地段上，把这些德国兵团用作集团军群预备队。
德军统帅部讨论斯大林格勒战况的会议持续了两天，对作战的最后结果的看法出现了分歧。两个司令员坚持“折衷解决方案”的意见，因为苏军的抵抗是强有力的，德军要想完全占领斯大林格勒是不可能的，但要让它失去作为军事工业中心和交通枢纽的作用。这样，使用重武器可以办到。第6集团军司令尤其坚持这一意见。翌日，希特勒签发了训令，命令“B”集团军群准备有关确定战线走向问题的“折衷解决方案”，同时在训令中指出：“如果进攻遇到敌人的薄弱抵抗，那就应当越过按‘折衷解决方案’确定的最后地区实施突击，歼灭敌人。”
德军向阿斯特拉罕的突击没有取消，并指示做好突击准备。至于使德军统帅部担心的德军第6集团军的左翼，已开始在沃罗涅日以南和以西顿河沿岸仓促构筑防御阵地。此外，9～10月份，已将罗马尼亚第3集团军调到克列茨卡亚至叶兰斯卡亚地段。对于第6集团军的右翼，德军统帅部并不担心，因为他们认为，向阿斯特拉罕的突击必定会取得胜利，自然也就没有必要去保障自己的翼侧了。
与此同时，苏军最高统帅部和总参谋部也对当前的形势进行了详细系统的剖析，并于9月中旬得出结论：在不久的将来，形势将有可能发生根本性的好转。斯大林格勒附近的德军已无力进攻，实际上已被阻止。尤其重要的是，在苏联欧洲部分的纵深内，在西伯利亚和中亚已完成组建和训练最高统帅部预备队的工作，有可能将其调往斯大林格勒了。这些部队，尤其是坦克部队，是一支能够根本扭转斯大林格勒附近局势，使之对苏联有利的强大力量。此外，由于党政工作的加强，所有作战部队和预备队中无一例外地根除了第227号命令中所指出的无组织、无纪律现象。苏军防御的稳定性明显增强。部队士气日益高涨，指挥员的威信和一长制得到进一步加强。现在需要的是周密计划各个战役，并进行必要的物质准备，以及用一定时间在部队人员中进一步提高高昂的进攻锐气，树立歼灭敌人的决心并做好充分的准备。
9月12日，斯大林召集朱可夫和华西列夫斯基开会。斯大林和两个汇报人对斯大林格勒地域的作战结果都不满意。通过讨论，他们对斯大林格勒的形势得出一致的结论：“必须寻求另一种解决办法”。朱可夫和华西列夫斯基受命制定粉碎伏尔加河畔德军突击力量的战役企图。
9月13日整个夜晚，朱可夫和华西列夫斯基都是在斯大林格勒地域的地图旁度过的。他们为总参谋长提供了有关德军、苏军尤其是苏军预备队和向斯大林格勒方向集中的可能性和时限的参考材料。朱可夫和华西列夫斯基终于把标有战役企图的地图准备好了。斯大林同意了他们的意见，胜利的关键是在苏德战线的南翼实施决定性的反攻，并决定在斯大林格勒西北和以南德军第6集团军和坦克第4集团军的翼侧突破敌防御，合围和歼灭敌斯大林格勒集团。尔后，所有兵力向罗斯托夫总方向发展进攻。同时规定，在西方向上实施钳制性进攻战役。用以实施反攻的由斯大林格勒方面军、东南方面军和沃罗涅日东南新组建起来、尚未定名的方面军，以及伏尔加河区舰队、远程航空兵。各方面军都补充了一些最高统帅部预备队的兵团和军团，其中大多数是快速部队，尤其是坦克部队。朱可夫、华西列夫斯基，随后沃罗诺夫和沃罗热伊金，都作为最高统帅部代表奔赴前线，以便在各个部队现地进一步完善已有基本轮廓的战役企图。总参谋部有关人员与他们一同前往前线。
9月中旬起，苏联武装力量大反攻的企图和计划的制定工作，在苏军最高统帅部领导下，同时在最高统帅部、总参谋部和方面军分别进行。结果，经过最高统帅部、总参谋部和各方面军军事委员会的共同工作，制定出了当时情况下最佳的歼敌斯大林格勒集团的方法。这次围歼战，胜过著名的坎尼战。
根据苏联战略领导的决定，除了建立直接包围的正面外，还建立了防止敌人统帅部从外面突破以解救其被围部队的对外正面。在地图上详细规定了这个对外正面的轮廓；对它所需兵力进行了周密的计算；特别注意确定了可能行动的地区。苏军总参谋部所制定的对德军第6集团军的包围，只是苏军在斯大林格勒胜利的开端。主要的是苏军尔后在苏德战线的南翼深人发展粉碎敌军的各进攻战役。
9月13日、14日、15日，对斯大林格勒保卫者来说，是极其艰难的日子。市区争夺战异常残酷。当时，德军用在斯大林格勒方向的兵力有50多个师，其中13个师直接投入市区的战斗。斯大林格勒方面军虽已拥有6个集团军，但各个师都严重缺员，有的师甚至仅有800人。防守市区的苏军仅9万人，但是，苏军士气高昂，为保卫神圣的国土，个个视死如归。德军从南、北、西三面包围了斯大林格勒，苏军的陆上交通完全被切断，伏尔加河成为支援这次会战的惟一运输线。敌人不顾一切，一步步通过市内的废墟，愈来愈逼近伏尔加河。似乎斯大林格勒保卫者要支持不住了。但是，只要敌人一向前推进，苏军第62和第64集团军的英勇无畏的战士就加以阻击。市内古老建筑物的废墟变成了堡垒。然而，兵力却在每时每刻都在减少着。在艰巨而且看来似乎是最后一刻的时候，罗季姆采夫的近卫第13师起了转折作用。该师一渡过伏尔加河进入斯大林格勒后，立即就对敌人实施反冲击。该师的突击完全出乎敌人的意料之外。9月16日，近卫第13师夺回了马马耶夫岗。
戈洛瓦诺夫和鲁坚科指挥的航空兵的突击，以及斯大林格勒方面军部队由北面对德寇第8军各部队所进行的冲击和炮击，援助了斯大林格勒的保卫者。斯大林格勒方面军向第24、近卫第1和第66集团军的官兵、空军第16集团军和远程航空兵的飞行员不惜一切牺牲，对东南方面军的第62和第64集团军固守斯大林格勒，给予了无可估价的帮助。尤需指出的是，如果没有斯大林格勒方面军部队顽强的反突击，如果没有航空兵的不断攻击，那么，斯大林格勒的情况可能还会更加恶化。
从9月中旬起，斯大林格勒全市的街道和广场都变成了激烈的战场。苏军浴血奋战，为争夺每一个街区、每一幢房屋，甚至为每一层楼或每一个房间，都要展开反复的残酷的战斗。后来甚至为争夺废墟而战。第1火车站在1周之内曾13次易手，战斗的激烈程度可见一斑。保卢斯集团军的一位德军军官写道：“我们军的各个部队在9月份抗击敌人企图由北面突破我斜切阵地的猛烈冲击时，也遭受了惨重的损失。在这个地段上的各个师虚弱不堪，一个连一般只剩下30～40人。”
9月底，斯大林又把朱可夫召回莫斯科研究更具体的反攻计划。这时，在东南方面军左翼各集团军研究反攻条件的华西列夫斯基也回到了莫斯科。去最高统帅部以前，朱可夫和华西列夫斯基会了面，以便交换意见。
在讨论斯大林格勒方面军地段的情况时，斯大林向朱可夫问道：
“你对戈尔多夫将军的看法如何？”
“戈尔多夫在作战方面是一位成熟的将军，但与参谋人员及指挥人员有点不和。”朱可夫汇报说。
“在这种情况下，应当任命另一位司令员担任方面军的领导。你看谁适合？”斯大林说。
朱可夫提名罗科索夫斯基中将为这个职务的候选人。华西列夫斯基支持朱可夫的意见。于是，当时斯大林做出决定：斯大林格勒方面军改称顿河方面军，东南方面军改称斯大林格勒方面军。顿河方面军司令员由罗科索夫斯基担任，其参谋长由马利宁担任。新组建的西南方面军司令员预定由瓦图京中将担任。决定以近卫第1集团军司令部为基本核心扩建成西南方面军司令部。该集团军司令员莫斯卡连科调任第40集团军司令员。
接着，斯大林、朱可夫和华西列夫斯基详细讨论了反攻战役的计划。之后，斯大林转过头来对朱可夫说：
“请飞回前线去。要采取各种措施，更多地消耗和疲惫敌人。要再去看一看计划中规定的预备队集中地域和西南方面军及斯大林格勒方面军右翼的出发地域，尤其在谢拉莫菲维奇和克得列茨卡亚地域。华西列夫斯基也应以同样的目的再去一次东南方面军的左翼，并在那里研究计划中规定的所有问题。”
朱可夫和华西列夫斯基奉命在现地详细研究了准备反攻的所有条件后，回到最高统帅部，再一次讨论了反攻计划。斯大林随即批准了这一计划。反攻计划由朱可夫和华西列夫斯基签署，最高统帅斯大林签字批准。
“不要暴露我们计划的企图，应该征询各方面军司令员对他们以后行动的意见。”
10月1日朱可夫返回莫斯科，进一步拟定反攻计划。
10月份，根据苏军最高统帅部的决定，有6个以上满员B的师经伏尔加河调入斯大林格勒，因为原第62集团军编制内，除后勤和司令部门外，实际上什么部队也没有了。顿河方面军也得到了一些加强。苏军最高统帅部和总参谋部对新组建的西南方面军尤为关注。
在斯大林格勒市内和附近地区，最激烈的交战正在继续进行。希特勒要求其“B”集团军群指挥官和第6集团军司令保卢斯于最近期间拿下斯大林格勒。按德国国防军参谋总长哈尔德的说法，“希特勒的决定与自古以来公认的战略、战术原则不再有共同之处。他的决定是一种狂暴的天性在一时冲动下的产物，这种天性不承认可能性是有限度的，而只凭愿望和梦想行事……”希特勒总是“对自己的力量病态地估计过高，对敌人力量有害地估计过低”，而且根本听不得不同意见。有一次，有人把一场非常客观的报告念给他听。报告上说，斯大林于1942年在斯大林格勒以北、伏尔加河以西地区仍能集结100万至120万生力军，在高加索的50万人还不包括在内。这份报告证实了俄国为前线生产的坦克每月至少达1200辆。希特勒未等听完，便擦着拳头、嘴角挂着白沫，把念报告的人大骂了一顿，不许他今后再念这种“愚蠢的废话”。用哈尔德的话说，“用不着有未卜先知的天才，也能预见到一旦斯大林把这150万大军用于斯大林格勒和顿河翼侧，将会出现怎样的局面。”正是因为哈尔德十分清楚地向希特勒指出这一点，而招致被免除陆军参谋总长这一职务的后果。
继哈尔德担任德陆军参谋总长的是库特·蔡茨勒将军。陆军参谋总长一职曾在德国陆军中职务最高、权力最大，特别是在第一次世界大战期间。现在库特·蔡茨勒担任这个职务时，却比希特勒的一个听差好不了多少。
调换一个参谋总长并不能改变德国陆军的命运。这时兵分两路进攻斯大林格勒和高加索的德军，受到苏军的顽强抵抗，阻滞不前。10月份一个月中，斯大林格勒一直进行着激烈的巷战。德军逐屋战斗，虽获得一些进展，但损失十分惊人。凡经历过现代战争的人都知道，大城市中的断垣残壁，对顽强而持久的防守十分有利。苏联英勇无比的士兵充分利用这些障碍物，拼命争夺每一寸焦土废墟。尽管哈尔德及其继任者对希特勒作过警告：德国进攻斯大林格勒的部队已疲惫不堪，但是一意孤行的希特勒仍然硬要他们继续前进。一批又一批新的师投入战斗，但转眼间就在这人间地狱中化为齑粉。
进攻斯大林格勒本来只是德军达到目的的一个手段，但是现在却成为目的本身了。当德国部队已到达斯大林格勒城郊的南北两面的伏尔加河西岸，几乎切断了伏尔加河的交通时，这个目的实际上已经达到了。但现在对希特勒来说，能否占领斯大林格勒已成了一个关系到个人威信的问题。有一次，蔡茨勒终于鼓足勇气，斗胆向希特勒提了一个建议：由于沿顿河一带漫长的北翼战线情况危险，应将第7集团军从斯大林格勒撤退到顿河弯曲部一带。希特勒听后勃然大怒，声色俱厉地说道：
“德军士兵到了哪里，就要守到哪里！”
尽管困难重重，损失惨重，第6集团军司令保卢斯却于10月25日打电报向希特勒报告：他估计最迟可于11月10日完全占领斯大林格勒。希特勒听到这项保证兴奋极了。翌日便下达命令：第6集团军和正在斯大林格勒南面作战的第4装甲集团军应准备于斯大林攻陷以后，立即沿伏尔加河向南北两面继续向前推进。
难道希特勒不知道德军在顿河翼侧战线所受到的威胁吗？不是的。德军最高统帅部大事日记的记载表明，这种威胁曾引起希特勒忐忑不安。问题在于：他并没有充分意识到这种威胁的严重性，结果没有设法应付这种威胁。他深信局势已在他掌握之中，于是，在10月的最后一天，他和最高统帅部人员及陆军参谋总部撤出了在乌克兰维尼察的大本营，回到腊斯登堡的“狼穴”。他确实相信。如果苏联果真会发动冬季攻势的话，也只能在中路和在北路战线发动。那样，他在东普鲁士的大本营可以更好地进行指挥。
但是，他一回到“狼穴”，坏消息便接踵而至。
10月14日，德军出动5个师，再次派出2000架次飞机，对苏军发起新的进攻，妄图一举结束斯大林格勒的战斗。但是，和先前一样，德军又遇到了苏军的顽强防御。苏军第95师、第112师、第138师、坦克第48旅及近卫第13师、近卫第37师尤为勇猛善战。日日夜夜，战斗不停地在街道上、建筑物内、工厂内、伏尔加河岸上，到处进行着。苏军各部队遭到重大伤亡，据守在斯大林格勒的许多不大的“岛”上。
苏军士兵在斯大林格勒的废墟中冲锋10月19日，顿河方面军各部队转入进攻，支援斯大林格勒保卫者。这次也像以往各次一样，德寇被迫从突击斯大林格勒的部队中抽调了大部分航空兵、炮兵和坦克来抵御顿河方面军的进攻。与此同时，第64集团军在库波罗斯诺耶、绿草地地域由南向敌进攻部队的翼侧实施了反突击。顿河方面军的进攻和第64集团军的反突击减轻了第62集团军的困难处境，并粉碎了敌人攻占斯大林格勒的企图。如果没有顿河方面军和第64集团军的援助，第62集团军就会支持不住，斯大林格勒也可能会陷入敌手。
11月初，德军数次企图消灭市内的各个防御基点。11月11日，当苏军已充分做好反攻准备时，德军又一次企图进攻，但均未得逞。这时，德军已精疲力竭，其部队和兵团的人数极少，不仅士兵，连军官的士气也一落千丈，很少有谁相信，能够活着离开这个令人苦恼不堪的数个月交战的地狱。
从7月～11月期间，德军在顿河、伏尔加河地域和斯大林格勒的交战中，损失近70万人，1000余辆坦克、2000余门火炮和迫击炮、1400架飞机。德军在伏尔加河地域的总的战役态势也复杂化了。没有师和军预备队，在“B”集团军群两翼上是战斗力不强的军队，他们已经开始懂得了自己所处的暗淡无光、岌岌可危的困境。
苏军在顿河上占领着可以保障西南方面军和顿河方面军的反攻出发地位的有利阵地。在斯大林格勒会战以前，第51集团军以局部反突击把敌人驱逐出湖间隘路，牢固地把萨尔帕湖、察察湖和巴尔曼察克湖这段有利的地区掌握在自己手中。根据华西列夫斯基建议，这个地域被选作斯大林格勒方面军左翼11月份反攻时的出发地域。
保卫斯大林格勒的激烈交战持续了3个多月。全世界人民都在屏住呼吸注视着顿河、伏尔加河和斯大林格勒地域的大会战。苏军的胜利、苏军与敌人的英勇斗争鼓舞了全体进步人类，并增强了他们战胜法西斯的信心。
斯大林格勒会战对苏军来说是一次十分严峻的考验。指挥人员和参谋人员取得了组织步兵、坦克、炮兵、航空员协同动作的重大实践经验。部队学会了在城市实施坚守防御，并将防御与机动结合起来。苏军士气大为高涨。所有这一切加在一起，为苏军转入反攻准备了有利条件。
这是保卫斯大林格勒的一个小小的苏军单位1942年11月中旬，以斯大林格勒地域和北高加索的防御交战，结束了在苏联人民生活中占有重要地位的伟大卫国战争第一阶段。这个阶段对苏联人民及其武装力量来说所付出的代价是极其沉重的，尤其是散布死亡和破坏的德寇进到列宁格勒、莫斯科附近和占领了乌克兰后，更是这样。
至1942年11月，敌军占领了苏联的面积约180万平方公里的大片领土。战前，在这片土地上居住着约8000万人。遭受战祸的数百万苏联人被迫背井离乡，撤往苏联东部地区。在当时的军事形势下，苏军不得不退往苏联腹地，撤退时人力和物力都遭受了重大损失。但是，就是在如此困难的情况下，苏联军民也从未丧失粉碎敌寇的信心。生死存亡的危急使苏联军民更加紧密地团结在苏联共产党的周围，他们不畏艰难险阻，不怕流血牺牲，终于在所有作战方向上阻挡住了凶猛的敌人。
在历时16个月的战斗中，德军在苏德战场上遭到了苏军和占领区人民的顽强抵抗，损失极为惨重。至1942年11月，敌军死、伤和失踪者达250万人之多。这些都是德军中的精锐力量，到战争第一阶段结束时，德军统帅部已无法加以补充。
由于苏联共产党和苏联人民的巨大努力，苏军手中已掌握足够数量的现代化坦克、飞机、战斗技术装备和辅助技术装备。1942年生产了作战飞机2.1万余架，坦克2.4万余辆，而且，根据苏联国防委员会的决定，从年底开始，还将批量生产自行火炮。可靠的武器装备更加提高了苏军的士气，他们战斗得更富有成效。
以保卫斯大林格勒的防御交战而结束的战争第一阶段是学习与强大的敌人进行武装斗争的一所大学校。苏联最高统帅部、总参谋部、各部队的首长和司令部取得了组织与实施积极防御交战和反攻战役的丰富经验。
在战争第一阶段最激烈的交战过程中，苏联军民表现出惊天动地的集体英雄主义精神、大公无私的奉献精神和无所畏惧的勇敢精神。共产党员和共青团很好地发挥了模范带头作用。布列斯特要塞、列宁格勒、莫斯科、敖德萨、塞瓦斯托波尔、斯大林格勒、基辅、新罗西斯克、刻赤和高加索保卫者的英勇斗争，以光辉的一页载入战争第一阶段的光荣史篇。
截至1942年11月，苏德双方在苏德战场上的兵力兵器对比是：苏军作战部队中有660万人，坦克7350辆，作战飞机4544架，火炮和迫击炮77800门。在最高统帅部战略预备队内储备有27个步兵师、5个独立坦克和机械化军以及6个独立步兵旅。德军有266个师，共编有约620万人、坦克和强击火炮5080辆、作战飞机3500架、作战舰只194艘、火炮和迫击炮近21700门。由此可见。在战争第一阶段结束前，兵力对比开始向有利于苏联的方面转变。苏方对德寇的优势还表现在，苏联武装力量已学会对自己的作战意图严加保密，慎之又慎，并制造大量假情报迷惑敌人，隐蔽地变更部署和集结兵力，对敌实施突然打击。
希特勒军事当局错误地认为，苏军经过在苏联南部、斯大林格勒和北高加索地域的艰苦交战后，已无力在这些地域实施大规模进攻。实际上情况远远不是这样。苏军正在积极准备对德军实施大规模进攻。