第64集团军在库波罗斯诺耶地区发起的进攻，吸引了敌人的一部分兵力，但是没能从库波罗斯诺耶地区将他们赶走。
这一天，敌人取得了一些进展，但在有生力量和技术装备上却付出了巨大代价。第62集团军，特别是坦克第23军（近卫坦克第6旅，坦克第189旅）和步兵第95师均遭到了严重损失。
这种情况说明了加强斯大林格勒方向的苏军力量是十分必要的。最高统帅部大本营决定立即将辖有12个机炮营的第159筑垒地域拨归斯大林格勒方面军指挥。向东南方面军派遣了一些步兵兵团（他们经过一个月才到达这里），以及坦克第84、90旅。同时，大本营将步兵第87和315师编为自己的预备队，而将没有装备的2个坦克旅全部调往萨拉托夫地区。
9月27日夜间，以0722·H·斯梅霍特沃罗夫少将指挥的步兵第193师的2个团，摆渡到伏尔加河右岸后，立即在“红十月”工人新村西区投入战斗。第62集团军的炮兵对马马耶夫岗进行了一整夜的射击，阻止敌人在那里设防固守。9月28日早上，敌坦克第24师和步兵第71师向我步兵第193师第第883团的阵地实施猛烈突击，但是他们的冲击被击退了。在这次战斗过程中，第1连的士兵M·A·帕尼卡哈建立了英雄的功勋。他举起准备投向敌坦克的液体燃烧瓶被子弹打中后一下子燃烧起来。他全身是火，扑向敌军的第一辆坦克，用第二颗燃烧瓶猛击坦克的装甲钢板。并且，自己也扑到了坦克的装甲上。
白天，希特勒匪徒在炮火的支援下，在航空兵的密集轰炸的支援下，以步兵和坦克连续不断地发起冲击，在一些工人新村地区展开了巷战。同时，敌人在“街垒”工人新村得以向前推进，并且将苏军的防御前沿推至“硅酸盐”厂的西南面。但是敌人这天的进攻行动从组织上和决战上都比昨天差。这样，他们的冲击就又被击退了。为了支援地面部队，T·T·赫留金少将指挥的航空兵第8集团军从空中给予敌人以沉重的打击。在前线航空兵最大的一次袭击期间，步兵第95师的一个团同步兵第284师的两个营转入了反冲击。“他们以决定性的出击，占领了马马耶夫岗的三角点，但是，未能登上最高点，即水槽跟前。最高点仍为拉锯区，双方炮兵都在不断的向这里进行炮击”。
9月29日，敌人集中了大批兵力（安格恩将军指挥的坦克第16师，曼古斯将军指挥的步兵第389师和“施塔赫尔”突击群），在航空兵的支援下，对奥尔格夫卡地区的第62集团军的右翼展开了进攻。这里的战斗很快变得非常激烈。显然，敌军指挥部企图占领斯大林格勒城北，决定消灭苏军的奥尔洛夫卡突出部，因为它在直接威胁着从戈罗季谢地区调来的德军集团的侧翼。“奥尔洛夫卡地区的军队集团这时正处在长10公里、宽5公里的突出部。这里正面总长24公里，防御不太坚固”。
敌人在这次进攻之机动用炮兵和航空兵进行了猛烈的火力准备。随后，坦克和步兵从东北和西两个方向发起不间断的冲击。步兵112师的混编营（250名左右步兵）和在前几次战斗中被消弱了的K·M·安德留失科上校指挥的步兵第115旅的部队，不顾一切地对敌人优势兵力的进攻进行了顽强的抵抗。敌人最初的几次冲锋被击退，并遭到重创。后来，敌人突破了防御部队的战线，推进至铁路线后再次被迫停了下来。奥尔洛夫走廊缩小到1千至l千2百米。
敌人一面继续突击，一面从奥尔洛夫卡以西的三个方向上威逼苏军。苏军在被包围的威胁下，不得不退却。在奥尔洛夫卡西北的部分防御部队陷入了包围。“步兵第115旅第3营和摩托化步兵第2旅第4营在5—6天里，完全处在敌人的包围之中。他们与敌人进行了顽强的战斗，并给敌人造成了严重的损失。他们通过电台保持联系，所需粮食只能由飞机空投。”
这几个分队经过激烈的战斗，最终突破了包围圈，与本集团军胜利会师。
整整一星期的奥尔洛夫卡区域的顽强血战，死死地牵制了敌人。保卫突出部的苏联军民英勇地抵抗了德国法西斯几个师的进攻。敌军指挥部未能将这些师调往斯大林格勒工厂区。在保卫奥尔洛夫卡突出部的战斗中，德军丧失了2280名官兵以及大量的坦克和武器装备。敌人终于发现奥尔洛夫卡一线的防御是非常坚固的。
Ф·梅伦廷在自己的著作里引用了德军参加奥尔洛夫卡战斗的Ф·P·丁勒上校的证词：
“我们想一切办法把在沟里的（这里指的是奥尔洛夫卡山谷。第115旅的第3营是在被围困情况下在这里进行防御的——作者）俄国人的反抗压下去，但都是徒劳的。我们的轰炸机向山沟投下许多炸弹，炮兵对其进行猛烈的炮击。我们还派出一队队新锐分队进行冲击，但他们总是丢盔卸甲地往后退。俄国人荫蔽战壕里是多么牢靠啊……。最后，俄国人完全与外部世界断绝了联系。他们已经指望不上由空中供应食品，因为我们的航空兵这时完全掌握着空中优势……。
这个沟简直就是我们的眼中钉，阻碍着我们前进。但也别想以饿死来威胁敌人投降。”
10月2日，敌人占领了奥尔洛夫卡，而且在“红十月”工人新村推进到铁路以西300米的地区。但是对于德国法西斯侵略者来说，斯大林格勒仍然是不可逾越的障碍。战斗在不断地进行着。增援部队继续到达伏尔加河右岸加入城市保卫者的行列。近卫步兵第39师在9月30日夜间开始渡河。这个师的一些团不满员，但却战斗力强。指挥该师的是C·C·古里耶夫少将。他精力充沛，经过多次战斗考验，具有坚强的意志和不屈不挠的勇气。该师在哈萨克街——班内沟正面，“红十月”工厂以西，甚至利用工厂车间建成支撑点，直接在工厂的车间里进行防御。10月1日，敌人楔入了斯梅霍特沃罗夫指挥的步兵第193师的战斗队形，企图占领“红十月”工厂，这时，古里耶夫师赶到来，显得非常及时。
10月2日层，Л·H·古尔季耶夫上校指挥的步兵第308师的两个步兵团到达右岸，向“街垒”工人新村区域的敌人发动了攻击。独立步兵第42旅也参加了这次反击。
6时，反攻开始了。各战斗分队粉碎了敌人的反抗，突破了工人新村。”为争夺每所房子、每座建筑物展开了激烈战斗。战士们的手榴弹也用上了。在许多地方还与敌人进行了白刃格斗”。
敌人以迎面进攻，阻挠了城市保卫者扩大战果。
日终前，“街垒”工人新村绝大部分地区的希特勒匪徒全部被肃清了。几天以后，第42旅全军都按拨步兵策308师指挥。
在激烈的战斗中，敌人采取了人们意想不到的斗争方法。它的步兵第295师准备进攻市中心的近卫步兵第13师。9月30日夜间，由300人组成的加强有迫击炮的一股敌人，通过下水道，潜入列克鲁多伊峡谷，接着悄悄地前出到伏尔加河。然后，他们转身向南，开始向近卫步兵第34兵团的后方移动。激烈的战斗打响了。敌人在其它地段也潜入到了后方。同时，希特勒匪徒在师的右翼向近卫步兵第39团第3营发起了冲击。但是，这些行动并没有引起近卫兵步兵第13师发生惊慌。
师长A·M·罗季姆采夫少将定下决心，向潜入的敌军集团同时实施打击，并歼灭他们。早晨6时，近卫军军人们发起了坚决的冲击，只经过1个半小时，近卫步兵第13师的整个防御地带就恢复了原态势。
达时，斯大林格勒城下的整个局势出现了下例局面：
9月底（28日），鉴于斯大林格勒方面军主力与城市的联系已被敌人切断，最高统帅部大本营命令，将斯大林格勒方面军改名为顿河方面军（含第63、21、24、66、和近卫第l集团军），任命K·K·罗科索夫斯基中将为顿河方面军司令员，任命军级政治委员A·C·热尔托夫为军事委员会员，M·N·马利宁少将为参谋长。同时，将正在直接保卫斯大林格勒的东南方面军改名为斯大林格勒方面军。任命A·H·叶廖缅科上将为斯大林格勒方面军司令员，H·C·赫鲁晓夫为军事委员会委员。Г·Ф·扎哈罗夫少将为参谋长。从1942年l0月6日起，参谋长则由N·C·瓦连尼科夫少将担任。联共（布）斯大林格勒州委书记A·C·丘亚诺夫也被任命为军事委员会委员。斯大林格勒方面军编成内有第62、64、57、5l和28集团军。各方面军都直接隶属于大本营。
斯大林格勒方面军（原东南方面军）首长，为了削弱敌人直接近攻城市的力量，缓和第62、64集团军的处境，在斯大林格勒以南组织了一系列的局部战役。从A·M·华西列夫斯基下面的回忆，可看出大本营是如何评价这几次局部战役的：
“我乘飞机到了东南方面军，任务是着重了解第57集团所在地域及第51集团军右翼部队的情况，同时也了解同这两个集团军作战的敌人情况，研究如何对付它们。
到达东南方面军后，我以第57集团军司令部为指挥基地，展开了全面工作。我提议第57和51集团军司令员在近期内采取措施，从敌人手中夺回萨尔帕湖，察察湖和巴曼察克湖之间隘路的出口，然后，设防固守。”
9月28日至l0月4日期间，第5l集团军所属部队在T·K·科洛米耶茨少将的指挥下，在距斯大林格勒城南75公里的地方实施反击。混编支队在步兵第302师师长E·0722·马卡尔丘克上校的带领下，利用突袭，于9月28日夜间，潜入罗马尼亚第6军的后方，并迅速扑向了离前线20—25公里的萨多沃耶。在斯大林格勒以南作战的部队歼灭了敌人步兵第5、21团，炮兵第22团。
与此同时，即从9月28日到10月2日，Ф·N·托尔布欣将军指挥的第57集团军的混编支队在萨尔帕湖，察察湖和巴尔曼察克湖实施了第二次反突击。
第57集团军混编支队实施的进攻进展顾利，于1942年10月1日14时整占领了察察和谢姆金两个居民点、87·0高地、杜博威奥夫拉格，给敌人以重创，并虏获了大量俘虏和战