В середине сентября 58-я танковая бригада была передана из РГК в состав войск Сталинградского фронта, направлена под Сталинград и 16 сентября при бомбежке эшелона на станции Лог понесла свои первые потери на новом фронте: погибли командир бригады полковник Николай Коробов и стрелок роты управления младший сержант Константин Рыгалин [12], среди прочих был тяжело ранен в живот командир бронемашины младший сержант Александр Харченко [90]. После гибели Коробова бригаду возглавил подполковник Георгий Иванович Калинин.
17 сентября 58-я танковая бригада получила боевое распоряжение ?0079 штаба АБТУ Сталинградского фронта сосредоточиться в районе ферма в 4 километрах юго-восточнее хутора Широков (севернее поселка Котлубань) - балка западнее этой фермы в распоряжении заместителя командующего АБТВ 4-й танковой армии, оставаясь при этом в резерве фронта [53].
18 сентября в составе 44 исправных танков (24 Т-34, 20 Т-70) 58-я бригада сосредоточилась в районе фермы, что в 4,5 километрах юго-западнее хутора Широков [61]. К утру 21 сентября согласно распоряжению заместителя командующего АБТВ фронта 58-я танковая бригада в составе 45 танков (3 КВ-1, 23 Т-34, 19 Т-70) сосредоточилась в балке Средняя (район Самофаловки), где вошла в состав 7-го танкового корпуса (7-я мотострелковая, 3-я гвардейская, 62-я и 87-я танковые бригады) [52, л. 63], а до 12.00 22 сентября сосредоточилась в районе МТФ на северных отрогах балки Котлубань. В ходе всех передислокаций танковый парк бригады 'просел' до 43 исправных танков (2 КВ-1, 22 Т-34, 19 Т-70), еще 6 танков (3 КВ-1, 2 Т-34, 1 Т-70) находилось в ремонте и в пути в расположение бригады [54, л. 42].
Начало боев за высоту 129,6, 24 сентября 1942 г.
К 6.00 23 сентября 1942 г. согласно приказу штаба фронта 7-й танковый корпус, оставив 3 бригады из 5 для приведения в порядок и пополнения людьми и техникой в балке Каменная, 2 другими бригадами перешел в балку Пичуга (район Ерзовки), имея задачу действовать на участке 66-й армии во взаимодействии с 84-й и 99-й стрелковыми дивизиями [55, л. 5]. Потеряв отставшими в пути 5 танков (2 Т-34, 3 Т-70), 58-я танковая бригада в составе 39 танков (3 КВ-1, 20 Т-34, 16 Т-70) сосредоточилась в балке Пичуга в 1,5 километрах юго-восточнее МТФ (ныне поселок Каменный), по соседству расположилась 87-я танковая бригада в составе 43 исправных танков (1 КВ-1, 25 Т-34, 2 Т-70, 15 Т-60) [52, л. 62].
Здесь танковыми бригадами был получен сначала устный приказ командарма, а в ночь на 24 сентября - подробный план боя штаба 66-й армии. Согласно этому плану ночным маршем к 5.00 24 сентября усиленная 324-м отдельным гвардейским минометным дивизионом 58-я танковая бригада в составе 43 исправных танков (3 КВ-1, 22 Т-34, 18 Т-70) сосредоточилась в балке Пичуга в кустарнике северо-западнее села Ерзовка [54, л. 43], имея ближайшую задачу совместно с 84-й стрелковой дивизией овладеть высотой 129,6 (юго-западнее Ерзовки), после чего, развивая наступление в юго-западном направлении, взять МТФ и высоту 122,9 (5 км северо-восточнее и 4 км севернее с. Орловка). Помимо танков 84-я стрелковая дивизия получила мощное усиление артиллерией в виде 2 артиллерийских и 2 гвардейских минометных полков [55, л. 5]. Левее 84-й дивизии должна была атаковать усиленная 87-й танковой бригадой (в строю 36 танков: 1 КВ-1, 21 Т-34, 2 Т-70, 12 Т-60), 1 пушечным и 2 гвардейскими минометными полками 99-я стрелковая дивизия [54, л. 43; 62, л. 64].
84-й стрелковой дивизии на высоте 229,6 по данным советской разведки противостояли 79-й мотострелковый полк и 16-й мотоциклетный батальон 16-й танковой дивизии (XIV.АК, 6.Armee), занимавшие здесь оборону с августа [68, л. 195]. Немцы по показаниям перебежчиков заранее знали о готовящемся наступлении [56, F. 426] и с 17.10 24 сентября за 5 минут до начала советской артподготовки произвели 10-минутный артналет по боевым порядкам 84-й стрелковой дивизии, а также оставили свои позиции на высоте 129,6, тем самым избежав больших потерь во время последовавшей затем 15-минутной советской артподготовки [57, л. 81].
По окончании артподготовки в 17.30 24 сентября 41-й и 382-й стрелковые полки 84-й стрелковой дивизии с танками 58-й танковой бригады атаковали высоту 129,6, сразу же подвергшись артпулеметному обстрелу неподавленной огневой системы обороны противника [55, л. 5; 57, л. 81], а позже - ударам немецкой авиации [52, л. 59], которая продолжала бомбить советские войска даже после наступления темноты [52, л. 52; 60, л. 11]. Ввиду плохой работы по корректировке огня артиллерии имели место случаи обстрела реактивной артиллерией пехоты 84-й дивизии, приводившие к ее отходу с занимаемых позиций, также пехота постоянно отставала от танков, что приводило к замедлению темпа продвижения танкистов [60, л. 11]. Заняв оставленную противником 1-ю линию обороны на северных скатах высоты 129,6 и захватив здесь 1 пленного, 84-я дивизия по данным своего штаба в 20.00 овладела высотой и закрепилась на ее южных скатах [57, л. 81].