20 ноября 1942 года южнее Сталинграда перешли в наступление войска Сталинградского фронта. Участвовавший в наступлении 4-й механизированный корпус в течение нескольких дней вёл тяжёлые бои за овладение опорными пунктами, созданными противником в деревнях Карповке и Мариновке. 23 ноября 20-й танковый полк вёл наступление на деревню Мариновка. В бой вступали всё новые батареи противника. Запылали подожжённые снарядами два советских танка.
Командир танковой роты лейтенант П. И. Путин, оставшийся в строю после полученного им ранения под Карповкой, решил как можно скорее уничтожить замеченную им вражескую батарею, которая особенно упорно и ожесточённо вела огонь.
— Полный вперёд! — подал команду Путин механику-водителю старшему сержанту Гогину. Танк Т-34 командира роты на большой скорости устремился к немецким укреплениям. В боевом порядке «уступом» двинулся за ним танковый взвод лейтенанта Зуева. Вот уже показались немецкие окопы. Припав к оптическому прицелу, Путин увидел прислугу вражеского орудия и в тот же момент нажал на ножной спуск. Орудие и расчёт были уничтожены, но почти сразу же выстрелило другое орудие, и снаряд ударил в левый борт танка. От попадания вражеского снаряда в машине возник огонь, но она продолжала двигаться. Путин схватил огнетушитель и стал сбивать пламя. В танке трудно было дышать, у танкистов загорались комбинезоны, но экипаж не прекращал вести бой. Ещё один снаряд прямым попаданием пробил лобовую броню; убитый наповал Гогин выпустил рычаги управления. Пройдя по инерции несколько метров, танк остановился. Лейтенант Путин, раненный осколками, сдвинул убитого водителя с сиденья, взялся за рычаги и повёл горящий танк на вражескую батарею. Так погиб, сражаясь до последнего дыхания, танкист лейтенант Пётр Иванович Путин.
Активное участие приняли части 4-го механизированного (с 18 декабря 1942 года — 3-го гвардейского механизированного) корпуса в отражении деблокирующего удара группы Гота, спешившего на помощь окружённой 6-й армии генерала Паулюса. Ожесточенные бои велись в районе хутора Верхне-Кумский. 4-му мехкорпусу пришлось здесь схлестнуться с 6-й немецкой танковой дивизией. Это было полнокровное соединение, переброшенное на Восточный фронт из Франции.
15 декабря 1942 года, ломая сопротивление врага, наши подразделения прорвались на окраину хутора. Немцы под прикрытием сильного огня стали отходить за хутор. В это же время неприятель бросил с левого фланга в обход группу танков с автоматчиками, поддерживая их контратаку артиллерийско-миномётным огнём. Когда завязался бой с этой группой, несколько десятков других немецких танков, незаметно пробираясь по балке, стали обходить русских с правого фланга. Путём такого охватывающего манёвра враг рассчитывал уничтожить наши части. Однако этот замысел сорвали танкисты 55-го отдельного танкового полка подполковника А. А. Асланова, находившиеся на правом фланге наступавших боевых порядков 59-й бригады. Искусно маневрируя, они в критический момент оказались там, где противник их не ожидал. Укрывшись в засаде, советские танкисты подпустили неприятельские танки на близкое расстояние, а затем внезапным огнём подбили 11 машин.
«Помню этот бой так, как будто это было совсем недавно, — рассказывал впоследствии гвардии полковник (в то время — лейтенант) А. П. Курков. — Моему танковому взводу была поставлена задача: действуя в качестве боевого охранения, выдвинуться до 1000 м впереди главных сил полка, замаскироваться в бурьяне и следить за продвижением врага. К 14.00 между Верхне-Кумским и колхозом имени 8 Марта появилась одна колонна танков, затем ещё две, всего до 50–60 танков. В моём взводе было три танка Т-70 и в главных силах полка — 15 танков.
Вражеские танки, обходя с фланга главные силы корпуса, вели огонь по пехоте, которая залегла левее. Одна из колонн танков противника двигалась прямо на наш взвод. У моего танка в это время отказала радиостанция, и я не мог получить никаких указаний ни от командира роты, ни от командира полка. Командиров машин я предупредил, чтобы они не открывали огня до тех пор, пока я не открою его сам. Немецкие танки были совсем уже близко, не более 800–1000 м. Гитлеровцы заметили копны из бурьяна и, очевидно заподозрив возможность засады, открыли по ним огонь осколочными снарядами. Один снаряд разорвался совсем рядом с моим танком, и взрывом смело с него всю маскировку из бурьяна. Тут я не выдержал и открыл огонь. С первого же выстрела удалось подбить головной танк. Командиры других машин также открыли огонь, и вскоре ещё два неприятельских танка было подбито. Всё же силы были неравные, и я стал отводить взвод ближе к флангу главных сил полка. Гитлеровцы, увлёкшись боём с моим взводом, неожиданно для них попали под сильный огонь с фланга главных сил нашего полка. Потеряв несколько танков, фашисты стали отходить. Тогда лейтенант М. Толстых по приказу Асланова повёл свою роту в атаку».