Немецкое командование явно переоценило свои успехи. Оно посчитало, что создались условия для одновременного наступления на Сталинград и Кавказ. Для захвата Сталинграда выделялась 6-я армия генерал-полковника Ф. Паулюса. 17 июля, когда части 62-й советской армии вошли в соприкосновение в излучине Дона с передовыми частями 6-й армии, началась Сталинградская битва. К 17 июля в 6-ю армию входило 13 дивизий (около 270 тысяч человек, 3 тысячи орудий и минометов и около 500 танков). Ее действия поддерживала авиация 4-го воздушного флота (до 1200 боевых самолетов).
12 июля был создан Сталинградский фронт (командующий маршал С. К. Тимошенко, а с 23 июля — генерал-лейтенант В. Н. Гордов). В его состав включались резервные 63-я, 62-я и 64-я армии, 21-я армия и 8-я воздушная армия Юго-Западного фронта. В полосу Сталинградского фронта отходили и в его состав включались 28-я, 38-я и 57-я армии бывшего Юго-Западного фронта, а с 30 июля — 51-я армия Северо-Кавказского фронта. Из них 57-я армия, а также 38-я и 28-я армии, на базе которых формировались 1 — я и 4-я танковые армии, находились в резерве. В состав Сталинградского фронта 25 июля была включена Волжская военная флотилия.
Сталинградский фронт должен был обороняться в полосе шириной 520 км и остановить дальнейшее продвижение немецких войск, я Выполнение этой задачи фронт начал, имея всего 12 дивизий (160 тысяч 1 человек, 2,2 тысячи орудий и минометов и около 400 танков), в 8-й | воздушной армии было 454 самолета. Кроме того, здесь действовало 150–200 бомбардировщиков авиации дальнего действия и 60 истребителей 102-й авиадивизии ПВО. (Великая Отечественная война. 1941–1945. Энциклопедия. С. 682.) Таким образом, немецкая 6-я армия обладала подавляющим превосходством над советскими войсками: в людях в 1,7 раза, в артиллерии и танках в 1,3 раза, в самолетах более чем в 2 раза. Соединения и части резервных армий, выдвигавшиеся из глубины, занимали оборону на недостаточно подготовленных рубежах, нередко еще на марше подвергаясь ударам авиации и наземных войск противника.
14 июля 1942 года Сталинград был объявлен на военном положении. На подступах к городу строились четыре оборонительных обвода: внешний, средний, внутренний и городской.
Части 62-й и 64-й армии оказывали ожесточенное сопротивление соединениям 6-й армии Паулюса на рубеже рек Чир и Цимла. 23–29 июля 6-я армия предприняла попытку с ходу ворваться в Сталинград. В результате упорной обороны 62-й и 64-й армий и контрудара соединений 1-й и 4-й танковых армий замысел противника был сорван. Мощь сопротивления советских войск убедила Паулюса, что 6-я армия не сможет в одиночку переправиться через Дон, и в первой неделе августа наступило временное затишье.
Немецкое командование еще 31 июля вынуждено было повернуть 4-ю танковую армию генерал-полковника Г. Гота с кавказского на сталинградское направление. Ее передовые части вышли к Котельниковскому, создав угрозу прорыва к городу с юго-запада. Начались бои на юго-западных подступах к Сталинграду.
Для облегчения управления войсками, растянутыми в полосе 500 км, Ставка ВГК в начале августа разделила Сталинградский фронт на два фронта: Сталинградский и Юго-Восточный, командование которыми было возложено на генерал-полковника А. И. Еременко. Главные усилия Сталинградского фронта направлялись на борьбу против 6-й немецкой армии, наступавшей на Сталинград с запада и северо-запада, а Юго-Восточного — на оборону юго-западного направления. 9-10 августа войска Юго-Восточного фронта нанесли контрудар по 4-й танковой армии и вынудили ее перейти к обороне.
Прорывом 6-й и 4-й танковых армий к внешнему обводу и переходом войск Сталинградского фронта к жесткой обороне завершились оборонительные бои на дальних подступах к Сталинграду.
Немецкое командование произвело перегруппировку сил внутри обеих армий. Войска прибывшей в начале августа в состав группы армий «Б» 8-й итальянской армии сменили 29-й корпус 6-й армии, оборонявшей широкий участок Дона. На усиление 6-й армии был передан поступивший из резерва верховного командования сухопутных войск 11-й армейский корпус.
19 августа две ударные группировки противника перешли в наступление, нанося одновременно удары с запада и юго-запада с целью овладеть Сталинградом. Вначале немецкое наступление развивалось медленно. В результате с 21 августа по 3 сентября шли ожесточенные бои на среднем обводе. К вечеру 23 августа 14-му танковому корпусу удалось выйти к Волге северо-западнее города. Десятки немецких танков прорвались к району тракторного завода. Вслед за ними двигались моторизованные и пехотные части. Противник хотел с ходу ворваться в город через его северную окраину. Однако этот удар немецких войск был отражен. В тот же день немецкая авиация произвела первый массированный налет на Сталинград, в котором приняли участие все авиакорпуса 4-го воздушного флота фельдмаршала В. фон Рихтгофена вместе с имевшимися эскадрильями трехмоторных Ю-52 и дальними бомбардировщиками с аэродромов в Керчи и Орле, совершившими около 2 тысяч самолетовылетов. Сталинград был охвачен пламенем. Это был акт террора, предпринятый с целью деморализовать защитников города.
Прорыв противника к Волге еще более осложнил и ухудшил положение частей, оборонявших город. Советское командование приняло меры к уничтожению прорвавшейся к Волге группировки противника. Контрударами войск Сталинградского фронта с северо-запада по левому флангу 6-й немецкой армии наступление противника на северо-западных подступах к Сталинграду было остановлено. Поскольку 62-я армия оказалась отрезанной от остальных войск Сталинградского фронта, она была передана в состав Юго-Восточного фронта.
Однако немецкое командование продолжало наращивать силы, сосредоточивая основные из них для борьбы непосредственно за город. К концу сентября в составе группы армий «Б», наступавшей на Сталинград, действовало свыше 80 дивизий. (Великая Отечественная война 1941–1945. Энциклопедия. С. 683.) Противник пытался в кратчайшие сроки овладеть Сталинградом.
С 12 сентября дальнейшая оборона Сталинграда возлагалась на 62-ю армию, командование которой принял генерал В. И. Чуйков и войска 64-й армии генерала М. С. Шумилова. 13 сентября противник начал наступление на центральную часть города и вышел к Волге. Фланги обеих армий были разъединены. В середине сентября положение защитников Сталинграда резко осложнилось, бои приняли исключительно ожесточенный характер.
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 вокзала Сталинград-1.16 сентября войска 62-й армии при поддержке авиации штурмом овладели Мамаевым курганом. (Самсонов А. М. УК соч. С. 217.) Ожесточенные бои в Сталинграде велись на протяжении всего сентября. Большую помощь защитникам города в этот период оказывали почти не прекращающиеся в течение сентября контрудары 1-й гвардейской, 24-й и 66-й армий севернее города. Значительные силы немцев сковывали войска 57-й и 51-й армий, предпринявшие частную наступательную операцию южнее Сталинграда. Борьба по отражению первого штурма противника продолжалась с 13 сентября по 26 сентября.
С 27 сентября центром боев стали заводские поселки и район Орловки. Основные силы Сталинградского фронта были отрезаны противником от города. Учитывая это и принимая во внимание напряженный характер боев в Сталинграде, Ставка ликвидировала единое командование Сталинградского и Юго-Восточного фронтов. 28 сентября Сталинградский фронт был переименован в Донской (командующий генерал-лейтенант К. К. Рокоссовский), а Юго-Восточный фронт, войска которого вели бои за город, — в Сталинградский (командующий генерал-полковник А. И. Еременко). Позднее (25 октября) на правом крыле Донского фронта создается новый, Юго-Западный фронт (командующий генерал-лейтенант А. Ф. Ватутин).
14 октября немецкие войска после мощной авиационной и артиллерийской подготовки пошли на очередной штурм города. На участке около 5 км наступало несколько дивизий. Это наступление противника, продолжавшееся почти три недели, привело к наиболее ожесточенному сражению в городе. 15 октября немецким частям удалось овладеть Сталинградским тракторным заводом и на узком участке выйти к Волге. Положение 62-й армии крайне осложнилось. Развернулись тяжелые уличные бои за каждый дом, внутри каждого дома за каждый этаж, каждую квартиру, каждый подвал. Обе стороны несли большие потери.
14 ноября немецкое командование предприняло последнюю попытку овладеть городом. Немцам удалось занять южную часть завода «Баррикады» и южнее его на узком участке пробиться к Волге. Но это был последний успех противника. Оборонительный этап Сталинградской битвы закончился. В ходе его немецкие войска потеряли около 700 тысяч убитыми и ранеными, свыше 2 тысяч орудий и минометов, более одной тысячи танков и штурмовых орудий и свыше 1,4 тысячи боевых и транспортных самолетов. (Великая Отечественная Война. 1941–1945. Энциклопедия. С. 683.) Велики были и потери советских войск — 643 842 солдата и офицера, из них безвозвратные потери составили около 324 тысяч человек. (Гриф секретности снят. М., 1993. С. 179.) Но немецким войскам не удалось полностью захватить город. Их наступательные возможности были исчерпаны. Сталинград был удержан советскими войсками, создались условия для перехода их в решительное контрнаступление.
