В это время южнее, в Сталинграде, спешно велись работы по приведению в порядок укрытий для населения. Чуянов тоже получил из Москвы пугающие телеграммы о скором начале химической войны и сразу же активизировал деятельность местных формирований МПВО. К15 апреля в городе имелись 66 км открытых и закрытых щелей для населения, в которых могли разместиться 132 тыс. человек. Для газо– и бомбоубежищ предназначались 237 подвалов на 33 500 человек. Имевшихся в городе укрытий тем не менее было недостаточно. Вблизи многих домов до сих пор вообще отсутствовали какие-либо «щели». Все это заставляло принимать срочные меры для увеличения убежищ. Кроме того, Сталинградский горкомитет обороны поручил предприятиям области дополнительно изготовить 50 тыс. противогазов, дегазаторов, защитных комбинезонов и фартуков. Поскольку соответствующих промышленных мощностей не было, приняли решение создать специальную мастерскую по производству средств индивидуальной защиты. И вскоре выяснилось, что меры принимались не напрасно.
22 апреля командир I./KG27 «Бельке» получил приказ произвести налет на Сталинград. Как только стемнело, «Хейнкели» поднялись в воздух и, набрав высоту 5000 м, направились на восток. До города было около 900 км, поэтому операция представлялась достаточно сложной. Бомбардировщики шли в легком облачном слое, при этом ясная лунная ночь облегчала ориентирование на местности. При подходе к цели облака рассеялись, и вскоре летчики увидели внизу блестящую ленту реки. Пройдя над большим изгибом Волги и островом Сарпинский, являвшимися основными ориентирами, самолеты повернули в сторону Сталинграда.
X. Райф, член экипажа Не-111 «1G+FL» из 3./KG27, впоследствии вспоминал:
Объекты атаки были поделены между экипажами, в частности Не-1 ПН «1G+LH» лейтенанта Хорста Эйхлера наносил удар по артиллерийскому заводу «Баррикады». В ходе налета на город были сброшены несколько десятков тяжелых фугасных бомб и тысячи мелких зажигалок. Только на тракторный завод и прилегающую территорию упали около 1500 зажигательных бомб и 15 «фугасок». Были повреждены цеха, полыхали дома в жилом секторе. Многочисленные очаги пожаров возникли на заводах «Баррикады» и «Красный Октябрь». Кроме того, несколько бомб разорвались на железнодорожной станции Сталинград-2 и в речном порту. Несмотря на сильный заградительный огонь, все «Хейнкели» благополучно вернулись обратно в Кировоград после 6,5 часа полета. При этом советских ночных истребителей в воздухе замечено не было.