В четверг, 20 ноября, в 4.30 утра представитель Ставки Верховного главнокомандования начальник Генерального штаба РККА Маршал Советского Союза Борис Михайлович Шапошников провел переговоры по прямому проводу с командованием 56-й Отдельной армии. В конце разговора от имени Ставки ВГК он дал прямое указание генерал-лейтенанту Ремезову:
С 8.00 танковые части и мотопехота противника повели наступление в трех направлениях:
а) в направлении высот 87,0 и 117,0 силою до 50 танков и двух батальонов мотопехоты, пытаясь через поселки Орджоникидзе и Фрунзе выйти на Аксайскую переправу и отрезать главные силы армии с востока;
б) через Красный Крым и Труд на поселок Каменоломни силами до 50 танков и двух-трех батальонов мотопехоты, пытаясь выйти на ростовские переправы через Дон с севера;
в) в направлении Красного Города-Сада силами до 20 танков и батальона автоматчиков с целью захвата основных переправ через Дон – железнодорожных мостов южнее вокзала Ростов-Главный и автогужевого моста в створе Буденновского проспекта.
В течение дня по всему фронту 56-й Отдельной армии шли ожесточенные бои с большими потерями с обеих сторон. При бомбежке танковой колонны противника у села Султан-Салы погиб смертью героя военком 366-го ближнебомбардировочного авиаполка батальонный комиссар А. Г. Соболев, направивший свою горящую машину в скопление живой силы и техники противника.
353-я стрелковая дивизия ночью с большими потерями вышла из полуокружения и к утру 20 ноября отошла в район поселка Каменоломни, на северную окраину Ростова. По приказу штаба армии ее, как утратившее боеспособность соединение, вывели на следующее утро через Ростов и Батайск в станицу Ольгинскую. 1145-й стрелковый полк перешел в подчинение начальника Ростовского гарнизона для ведения уличных боев.
В районе поселка Орджоникидзе, на северо-восточной окраине Ростова, необстрелянные бойцы 347-й стрелковой дивизии упорно сопротивлялись наступавшему противнику, подбили 7 немецких танков [192] . В оперативное подчинение к ней вошел 230-й полк НКВД, занимавший до этого оборону на западной окраине города. Участник боев капитан И. М. Березенцев вспоминал:
К 14 часам 14-я танковая и 60-я моторизованная дивизии прорвали оборону 347-й стрелковой дивизии. Соединения и части, действовавшие восточнее Ростова-на-Дону, оказались отрезанными от главных сил армии. В станице Аксайской и на подступах к переправе в течение дня шли кровопролитные бои с переменным успехом. Через час немецкие танки и мотопехота прорвали оборону 31-й стрелковой дивизии, усиленной 1175-м стрелковым полком, на ее правом фланге и на стыке с 343-й стрелковой дивизией и ворвались в поселки Сельмаш, Орджоникидзе, Красный Город-Сад. В бой вступили подразделения Ростовского полка народного ополчения, чекисты 33-го мотострелкового полка, отдельные группы бойцов и командиров 353-й стрелковой дивизии, курсанты сводного батальона Ростовского военно-политического училища.