Планом советского командования предусматривалось связать боями 6-ю армию на центральном участке фронта между Доном и Волгой и в самом Сталинграде, разгромить румынские войска на ее левом и правом флангах и нанести удар по тылам армии, перерезав ее коммуникации через Дон. Основные усилия предполагалось сосредоточить на участке наступления 5-й танковой армии, шесть стрелковых дивизий которой (четыре из них действовали в первом и две – во втором эшелоне) должны были пробить брешь в обороне румынской 3-й армии. Затем в эту брешь бросались два танковых корпуса, которые должны были развить успех в направлении на Калач, к западу от Сталинграда. За танковыми корпусами следовали кавалерийские корпуса и стрелковые дивизии с задачей веером наступать на правый фланг с целью обеспечения флангов основной группировки и создания оборонительного рубежа на реке Чир. Действуя внутри дуги, образованной наступающими танковыми корпусами, 21-я и 65-я армии должны были пробиться на одном из флангов в районе Клетской и замкнуть кольцо окружения вокруг четырех дивизий немецкой 6-й армии западнее Дона. Им оказывали содействие войска 24-й армии, задачей которых было не допустить переправы окруженных немецких дивизий через Дон в районе Паныиино и Вертячего и прорыва к главным силам 6-й армии. Для завершения окружения противника 57-я и 51-я советские армии должны были прорвать оборону 4-й танковой армии южнее Сталинграда и наступать в северо-западном направлении для соединения с войсками 5-й танковой армии в районе Калача-на-Дону[83].
Наступление советских войск в районе Сталинграда ознаменовало собой новый этап в ведении русскими наступательных боев. Теперь советское командование демонстрировало равное немецкой стороне умение планировать грамотные в тактическом отношении операции, а войска Красной армии показали свою способность достаточно эффективно воплощать эти замыслы в жизнь в противостоянии с противником, достигшим пика своих сил. Наиболее характерным являлось использование масс пехоты на узком участке фронта для прорыва обороны противника с последующим развитием успеха с помощью мощных, самостоятельно действовавших танковых соединений, осуществлявших вклинение в оборону противника на большую глубину. Прежде русские почти всегда практиковали смешанные фронтальные атаки пехоты и танков, которые, несмотря на то что были менее эффективными и вели к большим потерям, не требовали особого искусства командования. Новая тактика Красной армии продемонстрировала, что советское Верховное командование достигло зрелого уровня тактической грамотности и способно идти на оправданный риск, что характерно для ведения маневренной войны. Возросший уровень подготовки командного состава стал ощущаться на всех этапах проведения операции. Так, развертывание войск перед началом наступления было осуществлено быстро, грамотно и скрытно, без предварительного долговременного поиска слабых мест в обороне противника и длинных артиллерийских дуэлей, что было характерно для действий советских командиров при организации прежних наступательных операций и что зачастую сводило на нет эффект внезапности.
Окружение 6-й армии
Дождавшись высадки войск союзников в Северной Африке, что связывало немцев на Западе, и прихода холодов, 19 ноября 1942 г. русские начали наступление в районе Сталинграда. В полночь того дня пошел настолько сильный снег, что видимость снизилась практически до нуля. Температура воздуха составляла примерно 5 градусов ниже нуля. В 08.50 после артиллерийской подготовки, которая продолжалась примерно полтора часа, 5-я танковая и 21-я армии бросили свою пехоту в наступление на позиции румынской 3-й армии.
Вскоре после полудня оборона румынской армии была прорвана, и в прорыв устремились два танковых и один кавалерийский корпус 5-й танковой армии. Спустя еще час один танковый и один кавалерийский корпуса были брошены в наступление для развития успеха на участке 21-й армии. Румынская 3-я армия после первого же штурма оказалась в катастрофическом положении. После того как на ее позиции стали наступать советские танки, против которых у румын не было противотанковой артиллерии калибром более 47 мм, румынские войска были окончательно деморализованы. Утром 19 ноября начала наступление и 65-я армия, однако на левом фланге 6-й армии ей противостояли немецкие соединения, и русским практически не удалось продвинуться вперед, за исключением участка на правом фланге, который обороняла румынская кавалерийская дивизия. 65-й армии удалось продвинуться вперед всего примерно на 5 км, в то время как на других участках русским удалось преодолеть 20–22 км[84].