10月14日，希特勒向德軍下達命令，在整個蘇德戰場上轉入戰略防禦，而在斯大林格勒方向發動更猛烈的進攻。
黎明開始的強大航空兵和炮兵的火力準備是這次進攻的前奏。德軍飛機出動次數一天內達到3，000架次。
爆炸聲震耳欲聾，萬物被燒焦，塵土飛揚，煙霧滾滾。5米之內，什麼也看不清。
在經過5個多小時昏天黑地的轟炸之後，保盧斯調集了5個步兵師和2個裝甲師向城北工廠區隻有5公裏深的狹長防線猛撲過來。
這天清晨，崔可夫就預感到了危險。德國轟炸機在空中隆隆作響。他抬起頭，注意靜聽。頭頂上響起了炮彈的呼嘯聲。刹時間，附近的爆炸聲震動了大地，陣地迸出火花。炮彈爆炸的轟鳴聲震耳欲聾，根本聽不到飛機的聲音。
四周煙塵滾滾，到處是焦糊和火藥氣味，一時間天昏地暗。崔可夫連忙向通信主任尤林問道：
“通信情況怎麼樣？”
尤林報告說：“經常壞，我已經接通了無線電。”
崔可夫大聲喊道：“那不夠用……趕緊動用左岸的備用通信樞紐。要經常把密碼譯出來，經常把情況報告給我們。”
清晨8時，德軍在拖拉機廠、街壘廠發起進攻。守衛該地域的近衛第37師、步兵第95、第308師在10月初的激戰中減員嚴重，德軍以優勢兵力發起攻擊。
在近衛第37師第109團陣地上，德軍的3次進攻都被擊退了，陣地前有20餘輛坦克被擊毀，德軍丟下了300多具屍體。但德國人在進攻被擊退後，又不顧一切地衝了上來。德軍的大炮壓著第109團蘇軍抬不起頭。
10時整，第109團陣地被德國人奪占了。但戰鬥沒有結束，蘇軍士兵鑽入地下室和殘破的樓房內。
德國人看到街道上空無一人，就大搖大擺行進在一座座倒塌的建築物上。突然，他們遭到迎頭痛擊，手榴彈、燃燒瓶從瓦礫堆裏飛了出來。最後德軍使用噴火器，燒一段攻一段，蘇軍一邊還擊、一邊撤退。經過4個小時激戰，37師防線被突破。
這一天，崔可夫指揮所一片忙亂。電話員們向各通信線路拚命呼叫著，通信參謀在向集軍參謀長報告不斷收到的戰況，打字機也在劈劈啪啪響著，掩蔽所上空炮彈和炸彈呼嘯著，棚屋上的塵土不停灑落下來。久經沙場的崔可夫也有些沉不住氣了，他打電話給空軍集團軍司令員赫留金將軍，請求他設法讓德國人的飛機安分點。赫留金回答說，實難從命，德軍己封鎖了蘇軍各個機場。
接下來是一連串不幸的消息：
11時，德軍突破近衛第27師和步兵第112師左翼陣地。
11時50分，德軍占領拖拉機廠的體育場，守軍一個營與敵陷入混戰。第37師報告：被敵包圍的第114團固守在樓房和廢墟裏；阿納尼耶沃營6連官兵全部陣亡。
12時，無線電傳來近衛第117團報告：“團長安德烈耶夫犧牲，敵人包圍了我們，我們寧死不降。”
12時10分，步兵第308師報告：“敵人的坦克從西麵向我陣地實施衝擊。戰鬥十分激烈。炮兵對敵坦克進行直接射擊。我們已遭受損失，特別是敵人的航空兵，對我們的威脅更大，請求攔擊法西斯空中強盜。”
12時30分，敵人的俯衝轟炸機轟炸近衛第37師指揮所。掩蔽部坍塌，師長若盧傑夫將軍被封在裏麵。與他的通信聯絡中斷。集團軍司令部當即接替了對該部隊的指揮。通信線路和無線電均已超過負荷。
下午3時，若盧傑夫親自來到集團軍指揮所。他滿麵灰塵，渾身濕透，向我們報告：
“同誌們！近衛第37師正在堅持戰鬥，決不後退。”當他走下土台階時，雙手捂著臉，激動地流下熱淚。
在步兵第95師的地段，從早晨8時開始也進行著激烈的戰鬥。炮兵第8連的一位中尉排長弗拉基米羅夫在回憶中寫道：
10月14日清晨，天氣晴朗。突然問戰火隆隆，大地震動。火力之猛，實在是前所未見。數百架飛機在天空轟鳴。炮擊聲和轟炸聲連成一片。一股股的煙塵騰空升起，搞得天昏地暗。人們感到呼吸困難。大家都感到，敵人重新發起了強大的進攻。有線通信立即遭到破壞。人們冒著生命危險趕到炮位，不停地朝敵人開炮。我們炮兵連的觀察所陷於敵人的包圍之中，但連長雅西科同誌仍然冷靜沉著，徹夜組織全連火力抗擊敵人的衝擊。有時當德寇衝到連的觀察所跟前時，為了狠狠地消滅敵人，他往往召喚火炮朝自己的觀察所進行射擊。快到清晨時，連觀察所順利地突出包圍圈。由於接連遭受敵人的轟炸和炮擊，我們每門炮隻剩下2～3人，但是我們並沒有動搖。敵人繼續進行炮擊和轟炸；連長被埋在沙土裏，許多人被震昏。四周熊熊大火，處處是塵煙。人員不斷地遭到傷亡，兵器不斷地遭到破壞。但是我們的炮兵卻一時也沒有停止射擊。
這一天62集團軍防線被德軍再一次攔腰切斷，德國人在拖拉機廠和街壘廠間打通了一條約105公裏的走廊。從15日到18日，德軍繼續向蘇軍猛攻，戰鬥轉向了“街壘”廠和“紅十月”廠。守衛這兩個廠的蘇軍殊死抵抗，使德國人的元氣也漸漸喪盡。到10月底，進攻已停頓下來。