Контрудар осуществляла группа в составе 13-го танкового корпуса (38 танков), 133-й танковой бригады (21 танк) и 204-й дивизии. При поддержке армейской артгруппы ударная группа нанесла лобовой удар на Зеты, в то время как 38-я дивизия наносила фланговый удар от фермы № 3. Гот имел здесь один танковый и два армейских корпуса полного состава. Неравенство в силах огромное, и все же советское командование, сознавая опасность прорыва к городу, пошло на это смелое, хотя и рискованное, предприятие. Сил было мало, но превосходящему противнику противопоставили искусный боевой порядок: 1-й эшелон — танки, 2-й — четыре истребительно-противотанковых полка (ИПТАП), 3-й эшелон — два полка «Катюш». Такое построение позволяло всем эшелонам одновременно участвовать в бою.
Бой открыли залпом «Катюши», затем в атаку рванулись наши танки и пехота. Артиллерия выбивала немецкие танки, а также накрывала немецкую мотопехоту поддержки. Бои длились несколько дней. В результате немцы потеряли до 3 пехотных полков, около 100 танков, десятки орудий и минометов и другой техники. 4-я танковая армия Гота была отброшена за внешний обвод и перешла к обороне, а штаб группы «Б» вынужден был срочно подкреплять ее двумя дивизиями (танковой и пехотной) взятыми из 6-й армии. Южная стрела немецкого наступления остановилась. Войска левого фланга ЮВФ прикрыли у изгиба Волги важнейший участок Красноармейск — Бекетовка. Любопытно, что командиры немецкой 4-й танковой в оправдание своей неудачи ссылались на численное превосходство русских, нехватку горючего, жару и даже… поля с высокой кукурузой и подсолнечником, закрывавшими обзор танкам и пехоте (эти сведения приводит немецкий генерал Г. Дерр в книге «Поход на Сталинград»). В середине августа Паулюс, продолжая ожесточенный нажим на фланги 62-й армии, изготовился ударить по советской 4-й танковой армии Крюченкина, чтобы выйти в излучину Дона, где река ближе всего подходит к Волге. Когда в ночь на 14 августа Еременко прибыл в штаб Сталинградского фронта к Гордову, там сложилась следующая обстановка: основные средства усиления фронта оказались на правом крыле, на участке 21-й армии за Доном, восточнее Серфимовичи (2 артполка, 2 танковых батальона, полки «Катюш» и несколько ИПТАП) и для того, чтобы перебросить их на отражение немецкого удара, требовалось, как минимум, 30–40 часов. Но Паулюс упредил, начав наступление уже через 12 часов — утром 15 августа. Резервам с правого крыла, прибывавшим разрозненно, пришлось отражать удары с ходу, по прибытии. Не успели полностью прибыть и части, снятые с участков ЮВФ. А противник в полосе от Мало-Клетской до хутора Большенабатовский сосредоточил против двух советских армий (62-й и 4-й танковой) 5 пехотных, 2 танковые и I моторизованную дивизии. И хотя 4-я танковая яростно сопротивлялась, немцам удалось пробить ее оборону и разорвать армию на две группы. Правая (3 дивизии) отошла на северо-восток, влилась в 1-ю гвардейскую армию, прибывшую из резерва, и получила задачу оборонять по рубежу Дона участок Кременская — Сиротинская — устье р. Иловля.
Левая группа, оттесненная на левый берег, заняла оборону на участке р. Иловля — Нижне-Гниловская на внешнем обводе. 62-я армия удерживала на левом берегу Дона участок Нижне-Гниловекий — Ляпичев и прикрывала самый короткий путь к Сталинграду по прямой с запада. В эти огненные августовские дни все дивизии Сталинградского фронта, изначально вступившие битву в большом некомплекте, понесли тяжелые потери, и только мужество и стойкость бойцов и командиров да оперативное мастерство генералов позволяли отражать натиск врага с большим для него уроном.