斯大林对于斯大林格勒即将沦陷非常担心。8月26日，即第16装甲师挺进到伏尔加河三天后，斯大林任命朱可夫担任苏联最高统帅部副最高统帅。朱可夫是一位天才的军事指挥官，曾经先后指挥过1941年列宁格勒和莫斯科的保卫战。8月29日，朱可夫抵达前线，向莫斯卡连科（时任斯大林格勒北部的近卫第1集团军司令）指出：“我们已经连续战斗两年了，现在该是学会正确作战的时候了。”斯大林催促朱可夫向第6集团军左翼发动进攻，命令他调动近卫第1集团军、第24和第66集团军突破德军第6集团军左翼，牵制该集团军向斯大林格勒推进的步伐。9月3日，朱可夫建议斯大林推迟进攻，否则将导致一场毫无意义的失败。斯大林反驳朱可夫的观点道：“你认为敌人会一直等到你组织进攻吗？”但他最后还是极不情愿地同意了朱可夫的建议。当然，斯大林也有他的理由：8月28日，经过长达5天的令人绝望的战斗后，第16装甲师师长休比将军告诉手下：“目前严重缺乏弹药和燃油，惟一的机会是向西突破，我当然要拒绝进行一场只会使部队大面积死伤的毫无意义的战斗，因此我命令向西突围。”休比这位希特勒宠爱的独臂将军承认自己是违抗命令，煽动手下军官不要履行效忠希特勒的誓言。
截至8月31日，第6集团军剩余部队向伏尔加河聚集，苏军丧失了进攻机会。9月5日6时30分，近卫第1集团军发动进攻，第24和第66集团军紧随其后。但却遭到德军火炮、装甲部队与空中力量的猛烈反击，苏军最深渗透距离仅有3657米。斯大林命令苏军继续进攻。这时，斯大林格勒方面军进攻第6集团军左翼的战斗已经持续了一周。9月10日，朱可夫向斯大林提出：“现在即使把斯大林格勒方面军所有兵力投入战斗，仍然无法取得突破，无法与东南方面军在此会合。”他告诉斯大林，他认为继续单独进攻没有意义。9月初，斯特雷克少将的第11军与海茨少将的第8军加固了第6集团军的阵地。9月10日，第4装甲集团军推进到斯大林格勒南部市郊，与冯·赛德利茨－库尔茨巴赫炮兵上将（以下简称赛德利茨）的第51军会合。疲惫不堪的第62集团军被迫退到斯大林格勒市区。
斯大林格勒争夺战即将打响。希特勒信心百倍，认为这座城市的守军经过一场短暂且毫无意义的战斗后，最终将被德军消灭。对于双方来说，取得城市争夺战的胜利越来越具有重要的心理意义。对于德军而言，占领斯大林格勒将成为德军强大力量的一种展示，将鼓舞德军最终击败苏军的抵抗，为取得东线战场的最后胜利铺平道路。对于苏军，斯大林格勒成为他们英勇抵抗纳粹德国的象征。随着战局的发展，斯大林格勒将成为交战双方的重要砝码，在这场规模浩大的战役中，失败将意味着一次无法承受的巨大打击。此时，纳粹德国正达到力量的巅峰，德军不但控制了欧洲，还推进到伏尔加河与高加索山脉交接处的亚洲边界。
与1941年的命运如出一辙，德军试图进行一场速战速决的歼灭战，但这却是他们无法实现的目标。由于斯大林格勒市区已成为一片废墟，德军被迫陷入阵地战，再加上德军补给线严重拉长，因此在这场城市战中，苏军拥有一定的胜算。正如约翰·埃里克森教授所说，“斯大林已经将他本人、苏联军队以及苏联各族人民全部投入到了这场整个战争史上最为惨烈的战斗之中。”1941年6月，希特勒入侵苏联，拉开了历史上最残酷的战争序幕。但就在1941年，希特勒的第一次赌博失败了。到了1942年9月，德军的战术优势似乎使胜利近在咫尺。然而，德军虽然切断了伏尔加河的运输，却没有占领苏联的油田；虽然取得了几场重大胜利，但没有完全消灭苏军。
