9月27日夜到28日，罗加乔夫舰队运送斯梅霍特沃罗夫上校率领的步兵第193师渡过伏尔加河。几个小时内，该师就部署到了红十月钢铁厂工人住宅区厨房周围和“街垒”兵工厂的南边，做好迎击德军第24装甲师的准备。黎明时分，崔可夫命令第284西伯利亚师的2个团和第95师剩余的一个团向马马耶夫岗发动反攻。东岸的苏军炮兵奉命整个夜间炮轰马马耶夫岗顶部，以阻止德军巩固从苏军第95师手中夺取的阵地。随着炮火的增强，苏军在空军第8军的支援下，发动猛烈进攻，奋勇向马马耶夫岗顶部推进。然而，由于遭遇德军的猛烈反扑，苏军无法攻占马马耶夫岗。期间，第284西伯利亚师牺牲了300余人，但在与已经溃散的第95师的零星部队会合后，继续坚持与德军对峙，这样，德军无法将苏军赶下马马耶夫岗，苏军也没有将控制权拱手让出。9月28日，第62集团军在保卫阵地的战斗中取得了一次大捷，此时崔可夫发现德军的装甲部队、步兵和空中力量在进攻中缺少协调一致的配合，而这正是德军9月27日发动犀利进攻时所展现出的一大特点，但此刻却荡然无存了。事实上，崔可夫的判断非常正确，当时，德军伤亡惨重，而在这样的战斗中遭遇如此惨重的伤亡必然会对德军造成非常严重的影响。9月28日一整天，德军不断向进攻马马耶夫岗的第62集团军发动猛烈反攻，致使第62集团军没有取得任何进展。此外，德军还向红十月钢铁厂西部以及“街垒”兵工厂发动了猛烈的进攻。为了保持德军的强大攻势，避免陷入残酷的堑壕战，保卢斯把德军的主要突入点转移到斯大林格勒西北部的奥尔洛夫卡河的突出部。
