Вскоре образовались гигантские огненные смерчи, втягивавшие в себя остатки кислорода и поглощавшие улицу за улицей. Наиболее сильные смерчи возникли в районе завода «Красный Октябрь» и в центре города. Бежать от них было бесполезно. Задыхаясь от удушья, люди один за другим падали, некоторое время корчились на земле и замирали. Потом их тела вспыхивали как факелы и мгновенно обугливались.
Огромное пожарище было видно за десятки километров на левом берегу Волги, и жители хутора Бурковского, Верхней Ахтубы, Тумака и Цыганской Зари словно завороженные наблюдали за этим концом света. Спасаясь от пламени, тысячи жителей бросились на берег Волги и в городские овраги, надеясь спастись там. Кругом рвались бомбы, некоторые попадали в самую гущу людей, разрывая их на куски. Остальные, забрызганные кровью и ослепленные вспышками взрывов, метались от угла одного здания к другому и, спотыкаясь о трупы, сталкиваясь друг с другом, мчались дальше.
Киевлянка Ольга Козырева, жившая в это время в Сталинграде, вспоминала:
Настоящий кошмар творился в Сталинградском порту и на его рейде. Здесь немецкие бомбардировщики устроили настоящий «Перл-Харбор». Горящие нефтепродукты стремительно охватывали все большую поверхность воды, сотни людей, пытавшихся переплыть реку, захлебывались мазутом, горели. Некоторые отчаянно выгребали на чистую воду, но огонь быстро настигал их. Нечеловеческие предсмертные крики нескончаемым воем разносились над рекой. Пытавшиеся маневрировать среди пламени и дыма пароходы тоже гибли один за другим. Оставшиеся на берегу с ужасом наблюдали, как очередной корабль охватывало пламя, и он вспыхивал факелом, горящие матросы прыгали в реку и их фигуры быстро исчезали в огне и дыму. Горящий остов уносило вниз по течению. А сверху в дыму иногда проносились тени немецких самолетов, охотившихся за уцелевшими судами. Берег то и дело сотрясали мощные взрывы, с прилегающих улиц долетали обломки зданий. Всего в этот день на Волге около Сталинграда погибли 25 различных пароходов и барж. В порту были уничтожены 19 плавучих кранов, 14 складов, 25 стационарных транспортеров, а также сотни единиц вспомогательного оборудования.
После 19.00 по местному времени бомбежка завершилась, но огромные пожары продолжали полыхать. Когда стемнело, огненное зарево было видно за 150 км от Сталинграда, его наблюдали жители Эльтона, Горной Пролейки и Каменного Яра. В ночь на 24 августа германские бомбардировщики совершили еще один налет на город, сбрасывая бомбы на горящие развалины с высоты 300—400 м. Зенитчики были деморализованы, боеприпасы кончились, и немцы практически не встречали противодействия со стороны ПВО.