Фактор нажима извне начал действовать уже в первые дни сентября. Войска 1-й гвардейской армии, не успев подтянуть артиллерию усиления и средства ПВО, без достаточной подготовки перешли 3 сентября 1942 г. в наступление с целью отвлечь на себя силы противника из-под Сталинграда. Уже 5 сентября в бой были введены войска 24-й и 66-й армий, которые также еще не успели закончить полностью сосредоточение, не имели достаточных артиллерийских средств, не успели вскрыть систему обороны противника и организовать наступление. Дивизии шли в бой прямо после совершенного ими пятидесятикилометрового марша. Однако этот рывок стал спасительным для обороны города. Из его штурма был исключен сильнейший по числу пехотных соединений корпус армии Паулюса и единственный полноценный танковый корпус. В VIII корпусе было четыре пехотные дивизии: 284, 305, 389-я и 376-я. Достаточно сказать, что всего в 6-й армии было одиннадцать пехотных дивизий.

Сталинград, как и Курск, является одним из жупелов сторонников пассивной стратегии. Находившаяся на голодном пайке в плане обеспечения пополнением, бое припасами и продовольствием 62-я армия имела весьма скромные оборонительные возможности. В случае пассивности окружающих Сталинград советских войск она бы повторила судьбу Приморской армии в Севастополе в июне 1942 г. Обороняться с Волгой за спиной в развалинах города против нормально снабжаемой армии, у которой развязаны руки, можно, но недолго. Разворот на Сталинград VIII и XIV корпусов привел бы к выковыриванию защитников из остатков жилых домов и заводов и сбрасыванию их в Волгу.

Вследствие всех вышеуказанных причин в первой половине сентября в полную силу начались уличные бои за Сталинград. Паулюс стремился как можно быстрее развязать себе руки против непрекращающихся атак с северо-восточного фланга. Немецкие войска медленно, но неуклонно продвигались к ключевым точкам города – вокзалу, Мамаеву кургану и другим. По итогам первых дней борьбы за сам город утром 8 сентября от руководства 62-й армией был отстранен А.И.Лопатин. Временно исполняющим обязанности командующего армией стал начальник штаба армии генерал-майор Н.К.Крылов. Он уже имел большой опыт обороны городов, будучи начальником штаба Приморской армии в ходе боев за Одессу и Севастополь. Н.К.Крылова оставили в прежней должности, а в командование 62-й армией 12 сентября вступил генерал-лейтенант Василий Иванович Чуйков. Именно с его именем связывают успешную оборону Сталинграда осенью 1942 г.

Подбитый танк Т-34 в пригородах Сталинграда. Продукция СТЗ в августе 1942 г. шла из цехов завода прямо в бой

Однако к моменту прибытия нового командующего положение 62-й армии было отнюдь не блестящим. 14 сентября немцы захватили пункт, господствующий над всем городом, – Мамаев курган (высота 192). 15 сентября 6-я армия Ф.Паулюса и 4-я танковая армия Г.Гота соединились в районе реки Царица. С этого момента за весь ход операций в городе стало отвечать командование 6-й армии. XXXXVIII танковый корпус был передан в армию Ф.Паулюса. Соответственно 4-я танковая армия получила задачу очистить от советских войск западный берег Волги южнее Сталинграда.

Одновременно перешли в наступление войска, нажим которых на VIII и XIV корпуса обеспечивал успешное ведение обороны в Сталинграде. Во исполнение указаний Верховного Главнокомандующего «немедленно ударить по противнику и прийти на помощь сталинградцам» войска левого крыла Сталинградского фронта силами 24-й, 1-й гвардейской и 66-й армий в течение сентября провели две наступательные операции. Их задачей был разгром прорвавшейся к Волге группировки противника и соединение с 62-й армией. В октябре за ними последовала еще одна наступательная операция.

Для атаки Сталинграда с севера 6-я немецкая армия в начале сентября практически могла выделить только LI армейский корпус. Несмотря на все сложности с переправой войск на правый берег Волги, в 62-ю армию поступали резервы. В течение двух ночей 15 и 16 сентября в Сталинград переправилась 13-я гвардейская стрелковая дивизия А.И.Родимцева. Она восстановила силы после ударов «Блау» в июне и июле и стала сильным аргументом в борьбе за Сталинград. Совместно с 137-й танковой бригадой (12 танков Т-60, более тяжелые машины было почти невозможно переправить через Волгу) дивизия А.И.Родицева смогла контратакой вернуть позиции в районе Мамаева кургана и обеспечила прочную оборону одного из двух сталинградских вокзалов.

На южную окраину города и на Бекетовку (южный пригород Сталинграда) наступал XXXXVIII танковый корпус. На 18 сентября 1942 г. в 24-й танковой дивизии корпуса Гейма насчитывалось всего 22 боеготовых танка. Бои в Сталинграде приняли затяжной характер. Уже 20 сентября Ф.Гальдер, оценивая военные действия под Сталинградом, вынужден был признать, что «все больше и больше ощущается постепенное истощение наступающих войск».