13—15 сентября немецко-фашистские войска, не считаясь с потерями, продолжали наступление к Волге, нанося основной удар в направлении Мамаева кургана и вокзала. К исходу 14 сентября враг прорвался к вокзалу, а в районе Купоросное (южные окраины города) вышел к Волге, 62-я армия (командующий с 10 сентября 1942 генерал-лейтенант В. И. Чуйков) оказалась отрезанной от 64-й армии (командующий генерал-лейтенант М. С. Шумилов). С левобережья через Волгу была переброшена 13-я гвардейская стрелковая дивизия А. И. Родимцева (переданная из резерва Ставки). После переправы в Сталинград дивизия с ходу контратаковала противника и 16 сентября отбила Мамаев курган. До 27 сентября шла яростная борьба за вокзал, который 13 раз переходил из рук в руки. Большую помощь сталинградцам оказали удары авиации под командованием генерала А. Е. Голованова и С. И. Руденко, а также атаки и артобстрелы немецких войск с С. войсками Сталинградского фронта.
28 сентября Сталинградский фронт был переименован в Донской (командующий генерал-лейтенант К. К. Рокоссовский, член Военного совета корпусной комиссар А. С. Желтов, начальник штаба генерал М. С. Малинин), Юго-Восточный фронт — в Сталинградский (командующий генерал-полковник Еременко). 27 сентября начались бои за заводские посёлки Красный Октябрь и Баррикады, а с 4 октября развернулись бои непосредственно за эти заводы. В середине октября немецко-фашистские войска перешли в новое наступление, но вновь встретили упорную оборону советских войск. Несколько дней и ночей не прекращались бои на улицах города, в домах, на заводах, на берегу Волги. Особенно тяжёлые бои вели 95-я дивизия В. А. Горишного, 37-я гвардейская стрелковая дивизия В. Г. Жолудева, 112-я дивизия И. Е. Ермолкина, группа С. Ф. Горохова, 138-я дивизия И. И. Людникова, 84-я танковая бригада Д. Н. Белого. Для оказания помощи защитникам Сталинграда, которые вели тяжёлые бои, 19 октября войска Донского фронта перешли в наступление с С. Противник вынужден был снять со штурма города значительную часть авиации, артиллерии, танков и повернуть их против войск Донского фронта. Одновременно 64-я армия нанесла контрудар с юга в районе Купоросное — Зелёная Поляна во фланг наступающим вражеским частям. Наступление Донского фронта и контрудар 64-й армии облегчили положение 62-й армии и не позволили врагу овладеть городом. В ноябре враг несколько раз пытался наступать, но безрезультатно. К концу оборонительного периода С. б. 62-я армия удерживала район севернее тракторного завода, завод «Баррикады» и северо-восточные кварталы центра города, 64-я армия стойко обороняла подступы к его южной части. За период с июля по ноябрь противник потерял до 700 тыс. чел., свыше 1000 танков, свыше 2000 орудий и миномётов, свыше 1400 самолётов. Наступление немецко-фашистских войск на сталинградском направлении постепенно было остановлено. На Северном Кавказе в это время велись активные боевые действия в районах Нальчика и Туапсе. Т. о., немецко-фашистскому командованию не удалось достичь стратегических целей летне-осенней кампании 1942 и оно вынуждено было отдать приказ о переходе войск к обороне. Оперативное положение немецко-фашистских группировок, наступавших на Сталинград и Кавказ, осложнилось: резервов не было, на флангах фронта группы армий «Б» находились менее боеспособные румынские, итальянские и венгерские войска. Советские войска на Дону занимали выгодные позиции для контрнаступления Юго-Западного и Донского фронтов.
Контрнаступление под Сталинградом 1942—43. На зиму 1942/43 немецко-фашистское командование планировало любой ценой удержаться на занимаемых рубежах до весны 1943, а затем снова перейти в наступление. Гитлер считал, что советские войска после тяжёлых боев на Ю. страны, под Сталинградом и на Северном Кавказе не в состоянии провести крупное наступление в этих районах. Советское командование в ходе С. б. накапливало силы и средства для контрнаступления; Ставка Верховного Главнокомандования и Генеральный штаб с сентября приступили к разработке плана его проведения. 13 ноября план контрнаступления трёх фронтов под кодовым наименованием «Уран» с целью окружения и уничтожения ударной группировки противника в районе Сталинграда был утвержден Ставкой под председательством И. В. Сталина. Практическую помощь войскам по изучению плана контрнаступления и способов его выполнения оказывали представители Ставки Г. К. Жуков и А. М. Василевский, по вопросам артиллерии — генерал Н. Н. Воронов, авиации — генералы А. А. Новиков и А. Е. Голованов, по бронетанковым войскам — генерал Я. Н. Федоренко. План стратегической операции заключался в следующем: Юго-Западный фронт (создан 25 октября 1942, командующий генерал-лейтенант Н. Ф. Ватутин, член Военного совета корпусной комиссар А. С. Желтов, начальник штаба генерал-майор Г. Д. Стельмах) в составе усиленных 1-й гвардейской армии (генерал-лейтенант Д. Д. Лелюшенко), 5-й танковой армии (генерал-лейтенант П. Л. Романенко), 21-й армии (генерал-лейтенант И. М. Чистяков), 2-й воздушной (генерал-майор авиации К. Н. Смирнов) и 17-й воздушной (генерал-лейтенант авиации С. А. Красовский) армий имел задачу нанести глубокие удары с плацдармов на правом берегу Дона в районах Серафимовича и Клетской. Ударная группировка Сталинградского фронта в составе 64-й (генерал-майор М. С. Шумилов), 57-й (генерал-майор Ф. И. Толбухин), 51-й (генерал-майор Н. И. Труфанов), 8-й воздушной (генерал-майор авиации Т. Т. Хрюкин) армий наступала из района Сарпинских озёр. Ударные группировки обоих фронтов должны были соединиться в районе Калач — Советский и окружить основные силы противника под Сталинградом. Одновременно Юго-Западный фронт частью сил наносил удары на Ю. и Ю.-З., а Сталинградский фронт — на Ю.-З. с целью обеспечения наступления ударных группировок фронтов и образования внешнего фронта окружения. Донской фронт в составе 65-й (генерал-лейтенант П. И. Батов), 24-й (генерал-майор И. В. Галанин), 66-й (генерал-лейтенант А. С. Жадов), 16-й воздушной (генерал-майор авиации С. И. Руденко) армий наносил два вспомогательных удара — один из района Клетской на Ю.-В., а другой из района Качалинской вдоль левого берега Дона на Ю. В контрнаступлении советских войск, кроме общевойсковых и танковых армий, участвовал ряд отдельных танковых, механизированных, кавалерийских корпусов, бригад и отдельных частей — всего свыше 1 млн. чел., 13,5 тыс. орудий и миномётов, свыше 1000 зенитных орудий, 115 дивизионов реактивной артиллерии, около 900 танков, 1115 самолётов. Основные силы группы армий «Б», действовавшие в районе Среднего Дона, Сталинграда и южнее, включали 8-ю итальянскую, 3-ю и 4-ю румынские армии, 6-ю армию и 4-ю танковую немецкую армию. В этой группировке насчитывалось свыше 1 млн. чел., 675 танков и штурмовых орудий, свыше 10 тыс. орудий и миномётов. Группу армий «Б» поддерживали 4-й воздушный флот и 8-й авиакорпус — свыше 1200 самолётов.
Наступление войск Юго-Западного и правого крыла Донского фронтов началось утром 19 ноября после мощной артподготовки. Войска 5-й танковой и 21-й армий прорвали оборону 3-й румынской армии. Немецкие части, располагавшиеся сзади румынских войск, сильной контратакой пытались остановить советские войска, но были разгромлены введёнными в сражение 1-м и 26-м танковыми корпусами, передовые соединения которых вышли в оперативную глубину, продвигаясь в район Калача. Войска 65-й армии Донского фронта, преодолевая упорное сопротивление противника, отрезали врагу путь отступления на З. из малой излучины Дона. 23 ноября передовые части 26-го танкового корпуса овладели Калачом. 24 ноября войска Юго-Западного фронта, разгромив окруженные группировки румынских войск в районе юго-западнее Распопинская, взяли в плен свыше 30 тыс. чел. и много боевой техники. 20 ноября в наступление перешли войска 51-й, 57-й и 64-й армий Сталинградского фронта. После успешного прорыва обороны врага и разгрома румынских и немецких войск были введены в сражение 4-й механизированный и 13-й танковый корпуса, а также 4-й кавалерийский корпус. Противник перебросил из-под Сталинграда две танковых дивизии и пытался преградить путь советским войскам, но успеха не имел. 23 ноября войска 4-го танкового корпуса Юго-Западного фронта и 4-го механизированного корпуса Сталинградского фронта встретились в районе хутора Советского, замкнув кольцо окружения сталинградской группировки противника в междуречье Дона и Волги. В кольце окружения оказались основные силы 6-й армии и часть сил 4-й танковой немецкой армии — 22 дивизии и 160 отдельных частей общей численностью 330 тыс. чел. К этому же времени войска Юго-Западного и Сталинградского фронтов создали внешний фронт окружения, удаление которого от внутреннего фронта составляло от 40 до 100 км .
24—30 ноября войска Донского и Сталинградского фронтов, ведя ожесточённые бои с окруженными немецко-фашистскими войсками, сократили занимаемую ими площадь вдвое, зажав врага на территории 70—80 км с З. на В. и 30—40 км с С. на Ю. В первой половине декабря действия войск Донского и Сталинградского фронтов по уничтожению окружённого противника развивались медленно, т.к. он уплотнил свои боевые порядки и организовал оборону на рубежах, оборудованных летом 1942 советскими войсками.
