В 10 часов 50 минут, после авиационного налета и последовавшей за ним артиллерийской подготовки, немецкие войска перешли в наступление. До трех неприятельских дивизий (24-я танковая, 295-я пехотная дивизии и части 100-й егерской дивизии), поддержанных 150 танками, атаковали наши части, оборонявшие поселки Баррикады, Красный Октябрь и Мамаев Курган.
Завязались ожесточеннейшие бои. После полудня немецкие войска прорвали советский фронт, и его танковые группы, хотя и ослабленные, проникли в глубину нашей обороны. Так, около 14 часов группа танков из 60–80 машин ворвалась в поселок Красный Октябрь. 95-я стрелковая дивизия после ожесточенного боя была вынуждена оставить Мамаев Курган. Атаки же противника на остальных участках фронта были отбиты.
28 сентября 524-й и 416-й полки 112-й стрелковой дивизии занимали поселок Баррикады, части 23-го танкового корпуса — западные окраины рабочего поселка завода «Красный Октябрь», 95-я и 284-я стрелковые дивизии северные и восточные скаты Мамаева Кургана. Части 13-й гвардейской стрелковой дивизии и приданные ей КВ 133-й танковой бригады по-прежнему продолжали вести уличную борьбу в восточной части центра города.
Попытки противника одним ударом овладеть районом завода «Красный Октябрь» и выйти на этом участке к Волге потерпели неудачу. Наступавшие вражеские части были задержаны на западных окраинах поселков Баррикады и Красный Октябрь.
Неоднократные атаки противника 28 сентября 1942 года успешно отражались частями Красной Армии на всем фронте. На этих участках противник нисколько не продвинулся.
В ходе боев 27–28 сентября командующий 62-й армией внес изменения в организацию обороны. Оборона рабочего поселка завода «Красный Октябрь» была возложена на 193-ю и 95-ю стрелковые дивизии (193-я стрелковая дивизия, переданная в состав 62-й армии из резерва Ставки 23 сентября, была сосредоточена на заводе «Красный Октябрь», в районе которого она занимала оборону 895-м и 883-м полками; ее 685-й полк действовал в составе 13-й гвардейской стрелковой дивизии; 95-я стрелковая дивизия имела в своем составе 241, 161-й и 90-й полки неполного состава). Правее 193-й стрелковой дивизии поселок Баррикады оборонялся частями 112-й стрелковой дивизии, а левее 95-й стрелковой дивизии восточные скаты Мамаева Кургана удерживала 284-я стрелковая дивизия. Части 23-го танкового корпуса выводились в резерв в район завода «Красный Октябрь». На всем фронте армии обороне был придан жесткий позиционный характер.
С 28 сентября по 4 октября 193-я и 95-я стрелковые дивизии вели упорнейшие оборонительные бои за поселок Красный Октябрь. Занимая небольшими отрядами отдельные кварталы и каменные строения, эти дивизии ежедневно не только отражали многочисленные атаки противника, но и сами небольшими штурмовыми группами наносили энергичные контрудары. Борьба шла буквально за каждую улицу, за каждый дом. Очень часто улицы и отдельные дома в течение дня по несколько раз переходили из рук в руки. Огонь на чрезвычайно сближенных дистанциях, ручные гранаты, бутылки с горючей жидкостью, стрельба орудий прямой наводкой почти в упор, непрерывные атаки мелких штурмующих групп, рукопашные схватки — вот что было характерным для этого периода борьбы, принявшей типичные формы уличных боев в крупном населенном пункте.
Здесь за семь суток непрерывных боев немецким войскам ценою больших потерь удалось продвинуться всего лишь на 400–600 м. Возраставшие потери противника вынуждали его вводить в бой строительные, понтонные части, так как ни резервов, ни подходивших пополнений не хватало. Темпы продвижения германских дивизий все более и более сокращались. Наступательная энергия немецких войск, встретивших упорнейшее сопротивление 62-й армии, истощалась. Если до 4 октября противник ежедневно предпринимал несколько атак силами от роты до полка, при поддержке артиллерии, минометов и танков, при содействии больших групп пикирующих бомбардировщиков, то начиная с 5 октября, ввиду безрезультатности атак, немцы отказались от активных действий против наших частей, оборонявших поселок завода «Красный Октябрь», и перенесли свои усилия к северу от этого населенного пункта.
Положение частей 62-й армии, защищавших рабочий поселок завода «Красный Октябрь», к исходу 3 октября 1942 года было следующим: 193-я стрелковая дивизия занимала северо-восточную и восточную части поселка Красный Октябрь, южнее ее располагались 39-я гвардейская стрелковая дивизия (39-я гвардейская стрелковая дивизия вошла в состав 62-й армии 30 сентября и сменила части 95-й стрелковой дивизии, переброшенные после смены в район к северу от завода «Баррикады») и 284-я стрелковая дивизия; правее 193-й стрелковой дивизии оборонялись части 92-й стрелковой бригады и 308-й стрелковой дивизии (308-я стрелковая дивизия вошла в состав армии 30 сентября; 42-я и 92-я стрелковые бригады были переброшены в район заводов из Красной Слободы, куда они отошли 27 сентября), а к югу от оврага Долгий части 13-й гвардейской стрелковой дивизии, по-прежнему занимавшие восточную часть центра города.
27 сентября одновременно с наступлением на поселок завода «Красный Октябрь» противник силами 24-й танковой дивизии наносил удар по нашим частям, оборонявшим поселок завода «Баррикады». Район этого поселка удерживали 6-я гвардейская и 189-я танковые бригады весьма слабого состава, которые входили в 23-й танковый корпус. Непосредственные подступы к поселку обороняли части 112-й стрелковой дивизии. 6-я гвардейская и 189-я танковые бригады в первой половине дня 27 сентября стойко отражали все атаки частей 389-й пехотной дивизии немцев, поддержанных танками и многочисленной штурмовой авиацией. Но к исходу дня в стыке бригад противнику удалось прорваться и продвинуться до второй оборонительной полосы, занятой частями 112-й стрелковой дивизии. Энергичными контратаками 524-го и 416-го полков этой дивизии противник был задержан, и все его попытки захватить поселок в этот день потерпели неудачу. За один день (27 сентября) немцы потеряли до полка пехоты и около 30 танков. Это заставило их ввести дополнительные резервы.
Около 12 часов 28 сентября противник силой до батальона пехоты при поддержке восьми танков перешел в наступление против левого фланга 416-го полка и правого фланга 895-го полка 193-й стрелковой дивизии, оборонявшей поселок Красный Октябрь. После напряженного боя 416-й полк вынужден был отойти к кладбищу на юго-западной окраине поселка Баррикады. Отдельные группы неприятельских автоматчиков, обойдя кладбище с юга, проникли в поселок. Около 14 часов до двух вражеских батальонов пехоты с двенадцатью танками, при поддержке большого количества пикирующих самолетов, перешли в наступление против 6-й гвардейской танковой бригады, но ее части отразили атаку и удержали занимаемые позиции.
В тяжелых боях, развернувшихся непосредственно за поселок, самоотверженно дрались 524-й и 416-й стрелковые полки, отстаивавшие буквально каждый дом. Как и в борьбе за поселок Красный Октябрь, здесь весь день шли не прекращавшиеся ни на час уличные бои. Авиация противника непрерывно бомбила боевые порядки наших войск. Понеся значительные потери, полки оставшимися подразделениями к исходу 28 сентября вынуждены были отойти на юго-западную окраину завода «Силикат».
Распоряжением командующего армией войска, оборонявшиеся в районе завода «Силикат» и поселка Баррикады, были усилены 308-й стрелковой дивизией, переброшенной с восточного берега Волги. В тяжелые бои дивизии пришлось вступить по частям.
2 октября 42-я, 92-я стрелковые бригады и 308-я стрелковая дивизия получили задачу овладеть поселком Баррикады (112-я стрелковая дивизия в связи с создавшейся тяжелой обстановкой в районе селения Орловка была выдвинута к рубежу реки Мокрая Мечетка, к северо-западу от поселка Баррикады). Наступление этих частей 2 и 3 октября успеха не имело, однако и попытки противника развить наступление от поселка Баррикады в северо-восточном направлении на поселок тракторного завода были отражены.
К исходу 3 октября части, действовавшие в этом районе, занимали следующее положение: 42-я стрелковая бригада обороняла район садов, примыкающих к поселку с северо-востока; 308-я стрелковая дивизия — северные окраины завода «Силикат»; 92-я стрелковая бригада — район сада «Скульптурный» (юго-восточнее завода «Силикат»).
С 4 октября начались бои за поселок тракторного завода, переросшие впоследствии в напряженную и длительную борьбу за овладение заводами.
При этом следует отметить, что советские части в сентябре 1942 года не имели пополнения танков, за исключением машин, ремонтировавшихся в полевых условиях, в результате чего малочисленные бронетанковые войска фронта вели оборонительные бои с танками противника или использовались (прежде всего поврежденные) в качестве неподвижных огневых точек. Для восстановления поврежденной техники использовались возможности сталинградских заводов, пока они не были разрушены.
