国防委员会和最高统帅部十分关注斯大林格勒的命运，把所有新建的部队都派往斯大林格勒地区。
弹药、燃料、粮食和技术装备源源不断地送去。
在防御战期间，仅送往斯大林格勒方向的弹药，平均每昼夜就有42节车厢。
为了减轻斯大林格勒市区第62和64集团军所承受的压力，第63和21集团军于8月下旬从北面的谢腊菲莫维奇实行反击，强渡顿河，在西岸占领了一个正面50公里、纵深25公里的登陆场。
这为后来的战略反攻准备了一个非常有利的出发基地。
在斯大林格勒近郊的战斗激烈进行时，朱可夫大将被任命为副最高统帅(8月26日)，并被派到斯大林格勒前线，就地了解情况和有效地协调作战部队。
朱可夫于8月29日飞抵前线。
他和总参谋长华西列夫斯基以及戈尔道夫、莫斯卡连柯等高级将领研究了战场形势后，决定在9月3日晨由近卫第一集团军从北面发动进攻，但收效不大。
8月29日，德第4坦克集团军从阿布加涅罗沃发起进攻，逼近第64和62集团军的后方。
9月2日，这两个集团军奉命退到内部防御区。
形势越来越严重。
9月3日，斯大林给朱可夫发电报：“斯大林格勒的形势恶化了，敌人距离斯大林格勒仅3公里。
如果北部集团军部队不立即援助，斯大林格勒可能在今天或明天被占领。”
在斯大林格勒最危急的日子里，斯大林常常一连几天不离开办公室，只是在休息室里心神不安地打个盹，并且事先吩咐他的助手波斯克列贝舍夫：“你过两小时叫醒我……”
有一次，波斯克列贝舍夫不忍，比指定时间推迟半小时叫醒了他。
斯大林看了一下表，轻声地责备他的助手说：“原来你也是一个慈善家!让华西列夫斯基给我来电话。
快!秃头慈善家……”
按照斯大林的命令，新近拨归斯大林格勒方面军的第24、66集团军以及近卫第一集团军，于9月5日晨从北面对德军发动进攻。
激战5日，进展甚微。
到9月10日，朱可夫等苏军将领得出这样的结论：“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。”
9月12日，朱可夫奉命飞回莫斯科，与早先回莫斯科的总参谋长华西列夫斯基一起向斯大林汇报了前线的形势，然后说：“显然需要找个什么别的解决办法。”
斯大林叫他们到总参谋部去，“好好想想在斯大林格勒地区应采取什么措施”。
第二天，这两员大将在总参谋部工作了一整天。
原来总参谋长华西列夫斯基早已做了安排，责成一批参谋人员极其秘密地制定了斯大林格勒反攻的初步方案。
这两员大将根据参谋人员提供的初步方案和他们自己在前线亲眼所见，对局势进行了仔细的分析和研究。
2.斯大林格勒铺满了尸体和血(4)2.斯大林格勒铺满了尸体和血(4)
他俩详细分析了敌情，认为德第6集团军和第4坦克集团军消耗严重，已无力夺取斯大林格勒。
仆从国匈、罗以及意大利的军队装备差，经验少，士兵和许多军官都不愿意被派到遥远的俄罗斯土地上为外国干涉者送死。
与此相反，几百万苏军指战员是为了保卫自己的祖国和家园而战。
在一年多的艰苦战斗中，他们经受了锻炼，学会了很多东西，成长壮大起来了。
同时，苏联的军工生产已有很大发展。
最高统帅部正在组建拥有新武器的战略预备队，到11月份苏军将增加强大的机械化部队和坦克部队。
那时他们将能完成更重大的任务。
所以，朱可夫和华西列夫斯基将军认为，苏军的行动计划应该是：第一，继续以积极防御疲惫敌人；第二，着手准备反攻，在斯大林格勒地区围歼法西斯军队。
9月13日晚，朱可夫和华西列夫斯基又向斯大林汇报，呈上他们拟制的“斯大林格勒地区反攻计划的初步草案”。
其中建议在谢腊菲莫维奇地域新建一个方面军，以便对敌人的战略后方实施猛烈的突击。
他们简单地交换了意见之后，斯大林说：“对计划需要再考虑一下，而且要计算一下我方资源。
现在的主要任务是守住斯大林格勒和不让敌人向卡梅申方向推进。”
正在这时，东南方面军司令员叶廖缅科从前线给斯大林打来电话，说德军正向市区方向调动坦克部队，第二天必然有新的突击。
斯大林当即命令向市区增派一个精锐师，并命令空军立即采取行动，地面部队第二天拂晓就要发起冲击，牵制住敌人。
9月12日，希特勒也在乌克兰文尼察的大本营召开会议，要求“b”集团军群“要尽快地把城市拿到自己手中，不让它变成长期瞩目的焦点”。
9月13日，德军又对斯大林格勒发动新的进攻。
9月13日开始，德军为攻打斯大林格勒市区而拼死战斗。
9月上半月，德军又从各地调来9个师、一个旅，使展开在斯大林格勒地域的德军达50个师。
德军用来直接进攻市区的是13个师，共17万人。
到9月13日，斯大林格勒方面军有6个集团军，防守从巴甫洛夫斯克到耶尔佐夫卡一线；东南方面军有4个集团军，防守市区和南部的湖泊地带。
这两个方面军共有120个师，但建制严重缺员,有的师只有800人；支援他们的作战飞机是389架。
此外就是主要担负运输任务的伏尔加河分舰队。
负责防守市区和西南一带的第62和64集团军共有9万人。
配有1000门大炮和迫击炮，120辆坦克。
在市区争夺战中，德军的兵力和兵器都占优势。
9月13日，德军向第62集团军(从9月12日起由崔可夫中将指挥)防守的马马耶夫岗和火车站发起攻势。
到14日下午，占领了斯大林格勒第一火车站，并在库波罗斯诺耶地段突进到伏尔加河岸。
这样，第62集团军就被孤立起来，同南、北两个方面军都失去了联系。
从伏尔加河东岸给被围部队输送援兵、给养和弹药的工作也十分困难，这一艰巨任务全靠伏尔加河分舰队完成。
9月中旬，争夺市中心的激战达到白热化，仅14日和15日两天就有2000多德军被击毙。
到27日，德军付出重大伤亡代价，占领了市区一部分——从察里津河到库波罗斯诺耶，并占了马马耶夫岗的一半，在市中心还进抵伏尔加河岸。
苏军被挤到河岸边。
苏军保卫斯大林格勒的英雄业迹引起全世界的瞩目和关注。
各国反法西斯人民都和斯大林格勒保卫者同呼吸、共忧乐。
苏联各族人民更是竭尽一切努力和采取各种方法支援和鼓舞城市保卫者。
寄自全国各地的慰问信，特别是1918年察里津保卫者、革命先辈们的信函，对前线将士起了巨大的鼓舞作用。
第62集团军的将士们在重围中浴血奋战，有时一天要击退敌人十几次进攻。
一有机会他们就进行反突击，为争夺每一个街区、每一条街道、每一幢房屋而展开残酷的搏斗。
在每幢楼房里，每一层楼和每一个房间都是反复争夺的对象。
近卫军中士雅科夫·巴甫洛夫领导一个战斗小组，死守“一月九日”广场上的一座6层大楼达两月之久，对苏军的防御作出了贡献。
苏军将士为保卫祖国的神圣土地，表现出刚毅果敢的精神和灵活的战术，把法西斯侵略者拖得精疲力竭，一筹莫展。
起初，德军蔑视斯大林格勒保卫者，遭到苏军的多次痛击和杀伤之后，他们逐渐感到恐惧，最后则失望悲观。
德军团长威廉·霍夫曼在9月份的日记中把苏军战士描绘成“疯狂的野兽”，“野蛮主义……
不是人，而是魔鬼”。
但希特勒不顾德军的重大损失，一心要占领斯大林格勒。
到9月底，战斗重心转移到北部工厂区。
10月4日，德军占领了“红十月”和“街垒”工厂的住宅区。
针对这种形势，斯大林于10月5日指示斯大林格勒方面军1942年9月28日，斯大林格勒方面军改称顿河方面军，由罗科索夫斯基指挥，东南方面军改称斯大林格勒方面军，由叶廖缅科指挥。
2.斯大林格勒铺满了尸体和血(5)2.斯大林格勒铺满了尸体和血(5)
，要坚决守住斯大林格勒。
但守卫市区的第62集团军损失很大，只有55万人、1400门大炮和迫击炮、80辆坦克。
支援它的飞机也仅有190架。
因此，9月底和10月初，苏军有6个步兵师和一个坦克旅渡河去加强第62集团军。
敌人也向斯大林格勒增兵。
到10月上旬，与第62集团军对峙的德国主要突击部队就有8个师。
约9万人，配有2300门大炮和迫击炮、约300辆坦克。
支援他们的飞机有1000架。
于是，两军展开了争夺三大工厂(拖拉机厂、“街垒”和“红十月”)的血战。
10月4日，德军出动5个师猛攻工厂区，并派出飞机两千多架次狂轰滥炸。
苏军拼死抵抗，拖拉机厂的工人队伍也英勇参战，终因寡不敌众，敌人于5日傍晚占领了拖拉机厂，并从这里突进到伏尔加河岸。
戈罗霍夫上校指挥的一支苏军部队被孤立在斯大林格勒东北角的雷诺克地区。
这支孤军奋勇死守，直到最后胜利。
为了削弱德军对市区的压力，10月19日，顿河方面军突击集群从斯大林格勒北面转入进攻。
25日，第64集团军从南边对敌军进行反突击。
两军的进攻缓解了第62集团军的困难处境，并粉碎了敌人占领斯大林格勒的企图。
11月初，德军几次妄图消灭市区各个防御点，但都未能得逞。
第62集团军主力牢牢地守住“红十月”工厂区和狭长的沿河地带，第138师捍卫着“街垒”工厂东部。
这一阵势一直保持到大反攻时。
在斯大林格勒大血战中，战斗总是持续不断，时而紧张激烈，时而趋于缓和，但从未停止过。
敌人多次发起冲击，先后达700多次。
苏军各部队、分队一边防御，一边利用一切可能的时机实施反突击。
在整个战役期间，交战双方的炮兵、航空兵和坦克兵的活动十分频繁。
在保卫市区的68天(9月13日至11月18日)中，除火炮、坦克和小口径炮发射的炮弹外，德炮兵还发射了90万发大炮和迫击炮弹。
德国飞机对苏军进行了疯狂轰炸，每天大约有1000至1500架次，有时甚至出动2000架次进行攻击。
在斯大林格勒方面军的每一平方公里上，敌人消耗的各类炮弹和炸弹平均达76万多枚。
尽管如此，德军始终未能完全占领斯大林格勒。
从7月到11月期间，敌人在顿河、伏尔加河地区和斯大林格勒的交战中，损失近70万人。
德军在伏尔加河地区总的战役态势也复杂化了。
没有师和军的预备队。
在“b”集团军群两翼上是战斗力不强的罗马尼亚、意大利和匈牙利军队，他们已开始看出毫无前途的岌岌可危的处境。
就是在这种形势下，苏军最高统帅部准备好了在斯大林格勒地区的大反攻。
由于苏联共产党和政府的坚强领导，军工生产有了显著增长。
1942年下半年，苏联生产73400门大炮和迫击炮，13268辆坦克，15692架飞机，以及数以万计的轻武器。
此外，美英也给予苏联一些援助。
这就为苏军的反攻创造了物质条件。
大反攻开始时，在斯大林格勒方向上，德军及其仆从国军队组成的“b”集团军群共有80个师，3个旅，总计100万人，拥有大炮和迫击炮10290门，坦克675辆，飞机1216架。
盘踞在斯大林格勒市区和市郊外围一带的是敌军主力——德第6集团军和第4坦克集团军。
掩护其南翼的是罗马尼亚第4集团军；掩护其北翼的是罗马尼亚第3集团军、意大利第8集团军、匈牙利第2集团军以及德国第2集团军。
在斯大林格勒方向上，苏军的3个方面军除原有的斯大林格勒和顿河方面军以外，10月底又组建了西南方面军，司令员是瓦杜丁。
共有110万人，15500门大炮，1463辆坦克和强击火炮，1350架作战飞机。
在兵力和武器对比上，苏军已占优势。
苏军的最后反攻计划是由朱可夫和华西列夫斯基签署，最高统帅斯大林批准的。
其主要内容是：西南方面军由顿河右岸谢腊菲莫维奇和克列茨卡亚地域的登陆场实施强有力的深远突击。
斯大林格勒方面军由萨尔帕地域进攻。
两军的突击集团在卡拉奇、苏维埃斯基地域会合，从而完成对斯大林格勒附近德军主力的合围，然后消灭敌人。