苏军不断的抢修机场，德军则不断的轰炸，并且趁着空隙时间发起攻击。


    霍特的第4装甲集团军于8月1rì奉命沿科捷尔尼科沃——史达林格勒铁路向东北方向进击，当天迅速突破了苏第51集团军的防线，占领了蒙特纳亚。8月3rì，霍特攻占了科捷尔尼科沃，接着又于5rì突破了苏第64集团军的防御，前出到阿勃加涅罗沃地域，但之后遭到了苏军越来越顽强的抵抗和反击，霍特只好放弃了dúlì攻占史达林格勒的想法，于8月9rì转入守势。


    8月5rì，苏军最高统帅部决定将史达林格勒方面军改组为东南、史达林格勒两个方面军，由华西列夫斯基上将统一指挥。东南方面军由叶廖缅科上将指挥，编成内有第64、第57、第51集团军。以及坦克第1集团军、坦克第13军和空军第8集团军。史达林格勒方面军仍由戈尔多夫中将指挥。编成内有第21、第62、第63集团军，以及坦克第4集团军、坦克第28军和空军第16集团军。


    8月19rì，保卢斯和霍特重新发起了进攻。保卢斯第6集团军从史达林格勒西北面的特列赫奥斯特罗夫卡亚向东南攻击。22rì突破苏第62集团军在韦尔加奇和彼斯科瓦特卡地段的防线，强渡顿河，占领了喀拉蚩。23rì第14装甲军推进到史达林格勒北郊的叶尔佐夫卡地域，前出到伏尔加河，将苏第62集团军与史达林格勒方面军主力分割开来。霍特第4装甲集团军从南面的阿勃加涅罗沃地区向北进攻，突破了苏第64集团军的防御，29rì进至城南的加夫里洛夫卡地域，其前锋已前出到京古塔车站。保卢斯第6集团军右翼与霍特第4装甲集团军左翼在旧罗加奇克地区取得了联繫。与此同时，德军第4航空队出动飞机几百架，入夜又出动2000架次飞机对史达林格勒进行狂轰滥炸。


    鑑于史达林格勒异常严峻的形势，史达林任命朱可夫为最高副统帅。并决定立即调拨第24、第66集团军和近卫第1集团军开赴史达林格勒。


    8月29rì，朱可夫飞到史达林格勒并着手组织第24、第66集团军和近卫第1集团军的反击行动。史达林致电朱可夫要求立即对史达林格勒进行突击，以缓解当地紧张局势。


    9月5rì拂晓。朱可夫将3个新锐集团军投入反击。由于准备仓促，反击未达到预期目标。当晚。史达林命令朱可夫继续冲击。6rì，苏军再次发动进攻，再次失败。10rì，苏军试图从北面实施突击，恢复同第62集团军的联繫，又遭到失败。12rì，苏军撤至市区围廓，外围防御地带已全部丧失，德军突破史达林格勒城防，从南面突进到伏尔加河，把守卫城市的第62集团军同战场上的其他部队分隔开来。


    史达林格勒方向上的同盟国部队共有50多个师，其中直接进攻史达林格勒的有13个师，17万多人。而苏军史达林格勒方面军和东南方面军虽有120个师，但人员缺额严重，实际防守史达林格勒的是第62和64集团军，共有9万余人，1000余门火炮，120辆坦克。


    9月13rì，德军开始攻城。而在此之前，德军ju-88式轰炸机用燃烧弹将市区炸成废墟，伏尔加河沿岸对史达林格勒的水路增援也受到影响。保卢斯第6集团军担当主力，从城北实施猛烈突击。霍特第4装甲集团军则从城南推进，策应保卢斯在城北的主攻。苏军崔可夫中将指挥的第62集团军和舒米洛夫少将指挥的第64集团军受领了保卫史达林格勒市区的任务。


    14rì，德军从城北突入市区，与苏第62集团军展开了激烈的巷战，双方逐街逐楼逐屋反覆争夺。史达林格勒变成了一片瓦砾场，城中80%的居住区被摧毁。在满是瓦砾和废墟的城中，苏联第62集团军顽强抵抗，在城中的每条街道，每座楼房，每家工厂内都发生了激烈的枪战。攻入城中的德军死伤人数不断增加。尽管德军对伏尔加河东岸进行频繁的轰炸，但是苏军还是从那里得到了不断的补给和支持。刚刚赶赴城中的红军战士的平均存活时间不超过24个小时，军官也只有约三天的平均存活时间。德军的主要战术是各兵种联合作战，非常重视步兵、工程部队、炮兵和空军的地面轰炸的协调。为了对抗这种战术，苏军指挥官採取了贴身紧逼的策略，尽量将己方的前线与德军贴近。这样导致了德军的炮兵部队无法发挥远程攻击的优点。


    中华帝国志愿军飞虎队出动五十架a5夜间双座强击机投入对史达林格勒战役的支援行动，给入城德军坦克以重大杀伤。同时，苏军当中的中械部队多配备有反坦克火箭筒和反坦克狙击步枪，这些在莫斯科保卫战中已经发挥了巨大的作用，此时同样被苏军拿来使用，效果亦非常明显。打退了德军坦克部队的多次进攻。


    9月15rì。德军对马马耶夫高地实施重点突击。该高地是史达林格勒城中的制高点，从这里可以俯瞰和控制全城，崔可夫中将的第62集团军司令部即设在这里。经过一天最为残酷的战斗。德军占领了马马耶夫高地。


    但在16rì晚上，中华帝国的a5夜间攻击机再次来袭，给德军以重创。随后苏近卫第13师渡过伏尔加河进入史达林格勒，突然向德军发起反冲击，又夺回了该高地。


    很多重要据点双方进行了反覆争夺，第一火车站的争夺战达一周之久，德军不顾一切，一步步向市中心逼近。


    9月25rì，德军占领了市中心，27rì冲进了北部工厂区，并重新占领了马马耶夫高地。但由于苏军在夜间有中华帝国志愿军的强大的a5对地攻击机的帮助，加上时不时的中华帝国空军瞅准机会就会来一次战略大空袭，摧毁在外围的德军补给物资。使得德军后继乏力。在29rì阵地又被苏军夺回。