Проведение операции было поручено войскам вновь созданного Юго-Западного фронта (командующий Н.Ф.Ватутин), Донского фронта (командующий К.К.Рокоссовский), Сталинградского фронта (командующий А.И.Еременко; член Военного совета – Н.С.Хрущев). Руководство подготовкой контрнаступления Ставка возложила по Юго-Западному и Донскому фронтам на Г.К.Жукова, по Сталинградскому – на А.М.Василевского. Наступление Юго-Западного и Донского фронтов было намечено на 19 ноября, а Сталинградского – на 20 ноября.
К этому времени командный пункт Сталинградского фронта был создан на правом берегу Волги южнее Сталинграда. Хрущев и другие руководители Сталинградского фронта проверяли готовность войск к предстоявшему наступлению. В "Истории Великой Отечественной войны" говорилось: "Во многих дивизиях и полках побывал член Военного совета Сталинградского фронта Н.С.Хрущев. Он знакомился с состоянием боевой готовности войск, с постановкой партийно-политической работы, направлял усилия партийных и комсомольских органов на обеспечение авангардной роли коммунистов и комсомольцев в будущих наступательных боях. Н.С.Хрущев подолгу беседовал с бойцами и командирами, интересовался их нуждами, бытом, призывал воинов настойчиво совершенствовать свое боевое мастерство, укреплять дисциплину, готовиться к разгрому врага… В первой половине октября Н,С.Хрущев и А.И.Еременко посетили 90-ю и 133-ю танковые бригады, прибывшие из Резерва Ставки. Они тщательно проверили готовность бригад к боям, их материально-техническое обеспечение. В 133-й бригаде состоялся митинг, на который собрался почти весь ее личный состав. Выступая перед танкистами, Н.С.Хрущев обстоятельно рассказал о положении на фронте, о тех задачах, которые предстояло решить войскам, призвал танкистов быть смелыми и упорными в бою".
Хрущев так вспоминал эти дни: "Перед началом нашего контрнаступления настроение у нас резко поднялось… Наступило 20 ноября. Мы с командующим армией сидели на его командном пункте. Все было подготовлено… Вот дан сигнал ракетой, и артиллерия открыла огонь. У меня создалось впечатление, что земля загудела… Противник был дезорганизован. Кончили артподготовку и приказали пехоте занять окопы противника. Пехота, сейчас же начала продвигаться, особого сопротивления со стороны румынских войск не встретила."
Хрущев направился вместе с генералом М.М.Поповым в механизированный корпус В.Т.Вольского. Хрущев вспоминал: "Мы ходили по полю… Смотрю, летают два самолета над передним краем противника и бомбят его. Я говорю: "Смотри, товарищ Попов, что же это такое? Чьи это самолеты? Вроде как наши. Да ведь там сейчас нет противника, он выбит, как же так? Может быть, это противник бомбит наши войска?" Мне было непонятно. Попову тоже… Потом, смотрим, эти самолеты поворачивают в нашем направлении и летят на бреющем полете… над танками и лошадьми. А все открыто как на ладони. Вот самолеты заметили наш "виллис" и летят прямо на него. Вроде бы наши самолеты? Попов: "Давайте-ка выскочим, разбежимся и заляжем. А то черт его знает, что получится". Выскочили из "виллиса", он в одну сторону, я – в другую. Самолеты прострочили по нам из пулеметов. Попов потом говорил, что очередь легла близко от него. Около меня – тоже, но не в непосредственной близости, потому что я не слышал чмоканья пуль в землю. Улетели самолеты. Я говорю: "Все-таки наши. Почему же они нас обстреляли? Как они могли спутать? Этот район обозначен на военных картах, какими могли пользоваться наши летчики, район сосредоточения танковых войск и кавалерии для броска в прорыв". Его Величество Случай – особа капризная. Случай, не раз приносивший удачу Хрущеву, на сей раз чуть не стал роковым для него и едва не привел к его гибели в первый день наступления под Сталинградом.
По воспоминаниям очевидцев Хрущев в эти дни часто находился в частях, находившихся в авангарде наступления. Вскоре после освобождения важного транспортного узла Абганерово, туда прибыл Хрущев. Старший сержант Н.Х.Пильчин вспоминал: "Н.С.Хрущев прибыл к нам неожиданно, на фронтовой легковой машине. Был еще слышен ружейно-пулеметный огонь, вели огонь и батареи нашего дивизиона. Машина подъехала к боевым порядкам дивизиона. Тов. Хрущев вышел из машины и стал беседовать с солдатами и сержантами. Он расспрашивал, какое у нас настроение, как мы обеспечены боеприпасами и продовольствием. Интересовался, насколько мы знаем обстановку на нашем участке фронта и на других фронтах. После беседы с нами тов. Хрущев уехал в другие части. Нас поразило, что машина ехала одна, без сопровождения".
24 ноября Хрущев прибыл в город Советский. По воспоминаниям генерала М.М.Попова Хрущев поздравил генералов А.Г.Кравченко и В.Т.Вольского с успешным выполнением боевых задач. "Вот и свершилось, дорогие товарищи, – сказал Н.С.Хрущев, – то, о чем мы так долго мечтали и к чему давно готовились. Войска Паулюса захлопнуты и уже не вырвутся. Здесь они будут разгромлены. Мы с вами – тоже участники этой великой битвы".