Однако последнее слово в сражении 18 сентября еще не было сказано. В распоряжении советского командования еще оставались силы, которые предполагалось использовать как эшелон развития успеха. В 10.30 начальник штаба 1-й гвардейской армии приказывает 4-му танковому корпусу приступить к выполнению задачи. Корпус должен был совместно с 207-й и 221-й стрелковыми дивизиями (4789 и 5724 человек на 15.9 соответственно) пройти через боевые порядки первого эшелона армии и атаковать в направлении Гумрака. Формально 4-й танковый корпус вводился в прорыв шириной 4 км, пробитый 308-й и 316-й стрелковыми дивизиями. Уже в 12.00 45-я и 102-я танковые бригады корпуса подошли к захваченным первым эшелоном позициям. Выдвижение проходило под ударами с воздуха. Танки не пострадали, но бомбами была разбита часть автомашин, в том числе штабная машина мотострелкового батальона.
Но главные испытания ждали танкистов впереди. Пехота была прижата к земле. 45-я танковая бригада остановилась и без пехоты вперед не пошла, вытянувшись в колонну вдоль железной дороги. 102-я танковая бригада двинулась в глубину обороны противника. Несмотря на захват господствующей высоты, достижения утреннего наступления ограничивались достаточно узким пространством к западу от железной дороги на Сталинград. Узость пробитого коридора позволяла простреливать его на всю глубину. Справа и слева в машины 102-й танковой бригады полетели бронебойные снаряды. Первым ударом стали выстрелы с правого фланга, со стороны оставшейся в руках немцев высоты 123,6. Были сразу же подожжены 4 танка. Четыре запылавших танка, огонь противотанковых пушек вызвали некоторое замешательство танкистов, но оно было преодолено, и танки пошли вперед, выходя из секторов обстрела орудий противника. Следующей неприятностью стал огонь слева, со стороны железной дороги. Шесть немецких танков стояли в засаде за сожженным эшелоном и били из-за обгорелых вагонов. Еще 5 танков 102-й танковой бригады вышли из строя. Препятствиями для прорыва дальше на юг стали хутор Бородкин и прикрытый противотанковыми пушками овраг. Т. е. бригада встретила те же препятствия, что и танки 7-го танкового корпуса несколькими часами ранее. В Бородкине было потеряно еще два танка, уничтожены три противотанковых пушки и захвачены две штабных машины. Продефилировать мимо противотанковых пушек у оврага не удалось, все вышедшие к нему танки были перебиты. Здесь следует сказать, что из 28 Т-34, 6 Т-70 и 6 Т-60, имевшихся в 102-й танковой бригаде к началу наступления, в бою участвовало 20 Т-34, 3 Т-70 и 4 Т-60. Остальные вышли из строя вследствие технических неисправностей. Поэтому каждый подбитый танк (особенно Т-34) был существенной потерей.
Однако с точки зрения немцев, кризис еще не был преодолен. Оставление в руках советских войск господствующей высоты означало крах обороны в ближайшие дни. Была бы подтянута артиллерия, и просматриваемая с высоты оборона подверглась бы жестокому обстрелу всеми калибрами. Требовалось немедленно восстановить положение. В 17.00 началась контратака со стороны хутора Бородкин. Танки 102-й танковой бригады уже были все выбиты, и оказать сопротивление противнику она уже не смогла.