Начало штурма «Сталина» было назначено на четыре утра шестнадцатого июня, но в самый последний момент, Манштейн лично передвинул сроки атаки на два часа ночи. В чем заключались причины побудившие генерала к этому — неизвестно. Возможно, попытался, таким образом, до конца сохранить режим секретности, возможно, посчитал пять утра слишком светлым временем суток для ночной атаки. Находившиеся на Сухарной балке снайперы и пулеметчики, во время последней атаки серьезно проредили ряды наступавших солдат.
Вопреки прежним действиям, атака началась без артиллерийской подготовки. В ней было задействовано до двух батальонов пехоты, два взвода саперов и пять штурмовых орудия, два из которых прикрывали действия пехоты, а три шли вперед вместе со штурмовыми группами.
Непревзойденные мастера внезапных атак, баварцы подполковника Хольтица успешно использовали фактор внезапности. Приданные штурмовым батальонам САУ, используя полное отсутствие артиллерии противника, быстро привели к молчанию два дзота прикрывавших подступы к батарее, и путь пехотинцам был открыт.
Действуя, быстро и слажено, немецкие солдаты наверняка смогли бы до конца использовать выпавший им шанс, но на своем пути к победе, они столкнулись с мелким и непредвиденным обстоятельством.
Вступив в командование 4 сектором обороны, полковник Шадрин в тот же день направился на передовую, чтобы лично увидеть и оценить сложившееся там положение. Несмотря на непрерывный огонь вражеской артиллерии, он побывал на всех трех укреплениях обстреливаемых немцами и сделал свои выводы. Так оценивая состояние 365-й батареи, полковник записал в претензиях «слабое минирование» и сразу же отдал приказ исправить положение дел.
Для восстановления изрядно опустошенного вражеским обстрелом минного поля, под покровом ночи были отправлено подразделение саперов. Именно на них, а затем и их мины наткнулись атакующие цепи баварской пехоты.
После короткого боя, они попытались штурмовать батарею, но были вынуждены остановиться, обнаружив перед собой свежее минное поле. Баварцы залегли, но ненадолго. Два штурмовых орудия протаранили неожиданное препятствие и атака возобновилась.
Двигаясь впереди штурмовых отрядов, немецкие САУ приблизились к укреплению и стали расстреливать его почти в упор. В неравной схватке с превосходящим противником, погибло единственное зенитное орудие, уцелевшее после дневного артобстрела, успев разменять жизнь своего расчета на жизнь экипажей двух штурмовых орудий.
Ещё одно САУ было повреждено зенитными орудиями форта «Волга», но выбытие штурмовых орудий из строя не смогло помешать немцам, ворваться на батарею.
Завязалась отчаянная рукопашная схватка, которая благодаря численному превосходству баварцев закончилась в их пользу, но этим дело не ограничилось. Несмотря на то, что обрадованные победой немцы стали слать радостные известия в штаб «Мы на «Сталине!», дело только начиналось.
Забаррикадировавшийся внутри батарейных казематов, гарнизон оказывал яростное сопротивление, укрывшись за толстыми стальными дверями, а со стороны тыла к атакованному укреплению уже спешила помощь.
К несчастью для немцев, полковник Шадрин решил пополнить поредевший гарнизон грозного «форта» и под покровом ночи отправил на батарею два взвода морской пехоты. Они подошли, когда баварцы уже ликовали по поводу захвата «Сталина», но их радостные крики, мгновенно сменили истошные вопли: «Шварцен тодт!».
На батареи вспыхнула новая рукопашная схватка, в которой на этот раз не все было так однозначно. Немцев было значительно больше, но они не знали точное количество отчаянно дерущегося противника, от чего один человек автоматически превращался в десять. Кроме этого в дело вступила русская артиллерия.
Вся связь батареи со штабом было исключительно по радио, благодаря чему, комендант батареи старший лейтенант Пьянзин связался со штабом сектора обороны и довольно точно обрисовал сложившуюся ситуацию.
Поднятый по тревоге полковник Шадрин приказал гаубичным батареям сектора установить заградительный огонь на подступах к 365-й батарее и вслед за этим двинул подкрепление.
В этот момент все решали минуты, а также решимость сторон одержать победу. Узнав об успехе, Хольтиц отправил в форт две дополнительные роты, для закрепления успеха. Солдаты только двинулись вперед, когда попали под огонь гаубиц и пулеметов со стороны Сухарной балки.
Следуя плану Манштейна, немецкие батареи вступили в контрбатарейную борьбу, но без особого успеха. С горем напополам они смогли погасить несколько огневых точек противника, но заставить замолчать советские гаубицы — это было им не по силам.
Мало часть солдат смогла преодолеть смертельный заслон стали и огня, и их появление не батареи не смогло переломить ситуацию в свою пользу. Сначала к форту подошли две роты пехотинцев вместе с взводом танков Т-26, затем батальон пехоты, вслед за которым подошла батарея противотанковых орудий со стрелковым прикрытием.