9月19日，在戰鬥中受到極大削弱的羅季姆采夫少將的近衛第13師，堅持在市中心進行巷戰。德軍不惜任何代價，決心擊潰這個師，向伏爾加河的中心碼頭逼近，從而把第62集團軍截成兩段。近衛第13師的處境嚴重惡化，而集團軍司令部抽不出哪怕是一個營的兵力去幫助他。近衛第13師的戰士們隻好硬挺著，堅持抵抗。
在戈裏什內的步兵第95師和葉爾莫爾金上校的步兵第112師戰鬥著的馬馬耶夫崗地區，形勢也相當危急，德軍決心要控製這個高地，組織起輪番進攻。
杜比揚斯基上校的近衛第35師的部隊嚴重減員，已無力進行任何有組織的戰鬥。因此，崔可夫中將決定把剩餘人員和武器裝備交給步兵第42、第92旅，而把師指揮機關撤往伏爾加河左岸重新整編。
戰鬥仍在激烈地進行。
9月20日，德軍對伏爾加河各渡口進行了猛烈的炮擊，並集結新銳力量，向位於蘇軍防禦中心的察裏察河左岸和伏爾加河渡口推進。由巴特拉科夫上校指揮的步兵第42旅展開頑強防禦，一次次打退了德軍的衝擊。
羅季姆采夫的近衛步兵第13師防禦地段，情況也十分嚴重。中午，德軍自動槍手衝入中心渡口地區，師指揮所已開始用衝鋒槍與敵對射。該師的近衛第42團的部分部隊已處於半包圍狀態。派去增援的原該師39團因為遭到敵機連續的轟炸，遲遲不能到達中心碼頭。集團軍隻能用伏爾加河左岸的炮兵火力援助這個師，然而，這隻是杯水車薪。
當天，斯大林格勒方麵軍和東南方麵軍軍事委員會發布命令指出，過去的兩個月，斯大林格勒的保衛者們打退了敵人100多次的衝擊，在鬥爭中表現出異常英勇和頑強的精神。軍事委員會命令各部隊要堅決、大膽、果斷、迅速、勇敢地戰鬥。
“我們要求各部隊更加頑強地、英勇地作戰。各級指揮員要深入戰場直接指揮戰鬥。在這場偉大的會戰中，每位軍人都不能手軟。膽小怕死、驚慌失措的行為在我們隊伍裏是沒有市場的。各兵種部隊的共同任務是消滅斯大林格勒城郊的德寇，並為粉碎敵人、肅清侵入我國境內的野蠻侵略者打下基礎。”
9月21日晨，德軍擊退了第62集團軍和第64集團軍的反伏擊。同時，大量步兵在100輛坦克和飛機密集轟炸的支援下，開始向近衛步兵第13師、步兵第42和第92旅發起進攻，並在斯大林格勒市中心逼近伏爾加河。傍晚，德軍的先遣支隊沿莫斯科大街衝向伏爾加河的中心碼頭。
將近夜裏2點，崔可夫中將接到方麵軍司令葉廖緬科上將打來的電話，說斯大林格勒方麵軍的一個坦克旅已從北麵衝過敵軍陣地，將在奧爾洛夫卡地區與第62集團軍會合。整整一夜，崔可夫中將都在指示尋找這個坦克旅，焦急地等待著會師的好消息。然而，一直沒有得到報告，幾天後才得知，坦克第67旅未能到達目的地，全旅包括旅長希德賈耶夫上校，在敵人戰鬥隊形的深處全部陣亡。
9月22日，德軍繼續向近衛步兵第13師的陣地發起連續不斷的衝擊。近衛軍戰士們進行了艱苦、頑強的抵抗。上午，他們擊退了敵人12次進攻。下午，守衛多爾吉峽穀的勇士們全部陣亡，一群德寇自動槍手和15輛坦克突破進來，並前行到近衛步兵第34團的右翼。同時，另一群德寇突破克魯多伊峽穀，占領了“1月9日”廣場，直接威脅該團的左翼。第34團指揮所被包圍了。希特勒匪徒向指揮所扔手榴彈。羅季姆采夫少將得知消息，立刻派預備隊前去救援，衝進多爾吉峽穀和“1月9日”廣場，德寇被蘇軍的反突擊打退，才恢複了第34團指揮所及其部隊的原態勢。
在其他地段戰鬥也非常緊張，沿基輔大街和庫爾斯克大街進攻的德軍攻到了專家樓一帶。近一個團的敵步兵兵力衝過察裏察河穀直奔伏爾加河，第62集團軍的部隊處於緊急關頭。德軍以巨大損失為代價，把蘇集團軍切成了兩段，步兵第92和第42旅同近衛步兵第13師各部隊失去了聯係。
同一天，在近衛步兵第13師第42團1營和2營防守的斯大林格勒車站地區，局勢也特別嚴重。德軍包圍並切斷了該團1營、2營和5連同師其他部隊的聯係。近衛軍戰士身陷包圍圈，仍在頑強地堅守陣地。傍晚，第5連衝出了包圍向師屬其他部隊靠近。費多謝耶夫上尉指揮的第1營繼續同敵優勢兵力進行戰鬥。紅軍戰士們一個接一個地倒下去，但其他勇士仍然頑強地堅持著。最後，營長犧牲了，1營1連連長德拉甘上尉擔起了指揮重擔，全營僅剩下19人和幾公斤燒焦的幹糧。德軍停止了進攻，決定困死他們。
19個勇士決心把敵人吸引過來，幫助城市的其他保護者減輕哪怕一點負擔也好，他們決定在房頂上懸掛起紅旗，讓法西斯分子知道，他們沒有停止戰鬥！可是沒有紅旗，一位重傷員脫下血跡斑斑的白襯衣，用它擦幹正在流血的傷口，血染的紅旗飄揚了起來。
德軍開來坦克，準備突破牆壁消滅他們。反坦克手別爾德舍夫抓起僅有的一枚帶3顆子彈的反坦克槍，通過暗道躲到拐角處，準備從正麵射擊敵人坦克。不幸的是，他還沒來得及占領陣地，就被法西斯的自動槍手抓住了。別爾德舍夫開始向德國鬼子述說什麼，德國鬼子們聽了他的話後，又重新發動了進攻。而進攻地段正好在勇士們唯一的一輛重機槍的射界內，很明顯，別爾德舍夫蒙騙了敵人。
法西斯分子以為他們沒有子彈了，變得猖狂起來，他們大聲喧鬧著，挺直身子從掩體裏走了出來。這時，重機槍響起來，最後一條彈鏈的250發子彈一股腦射向法西斯匪徒。德國鬼子倒下了一大片，活著的又驚慌失措地逃回掩蔽所。過了不久，勇士們看見敵人把別爾德舍夫推到瓦礫堆上，把他槍斃了。
法西斯分子暴怒了，他們拖來大炮，把房子轟塌了，勇士們全部被埋在下麵。最後隻有6個戰士挖開廢墟，躲過敵人的巡邏，趁著夜幕溜了回來。
第1營的近衛軍戰士們就是這樣使敵人遭到重大損失，在車站附近的那座樓房旁到處是德寇的屍體和燒焦的坦克。
9月22日夜，從預備隊調來的巴秋克上校指揮的步兵第284師渡過伏爾加河抵達右岸，編入第62集團軍。該師部隊一登上右岸，就立即在近衛步兵第13師右翼展開，準備向中心碼頭實施反衝擊，以增援羅季姆采夫的部隊。
9月23日，步兵第284師開始反衝擊，激烈的戰鬥持續兩天兩夜。該師擊退了敵人，然後便在多爾吉峽穀、克魯多伊峽穀地區和金屬製品廠設防固守，暫時遏止了敵人從中心碼頭向北的進攻，沒有能夠消滅進犯到伏爾加河的敵人，也沒有能夠與在察裏察河附近作戰的各步兵旅會合。
斯大林格勒市區形勢仍然危急萬分，第62集團軍的部隊在不斷減少，很多戰士失去了戰鬥力。德軍在向步兵第42旅指揮所實施的一次轟炸中，旅長巴特拉科夫上校、參謀長薩佐諾夫中校及其他參謀人員均受重傷。這個旅完全失去了指揮。到9月25日，該旅作戰地域的情況明顯惡化，部隊彈盡糧絕，有生力量銳減。9月26日，蘇集團軍司令部命令第42旅和同樣受到重創的第92旅全部撤退到伏爾加河左岸進行整編和擴充。
但是，英勇的紅軍戰士表現出了頑強的戰鬥精神。雖然他們不得不退卻，但仍然牢牢地固守在市中心河岸地帶。在很多地段，隻有頑強的防禦者全部陣亡或重傷，德軍才能向前推一點點，但這一點點推進也使他們付出了巨大的代價。
崔可夫中將全力指揮著集團軍的作戰。身在大炮連天的環境中，他從不顧及個人安危，常常到部隊中了解情況，下達戰鬥命令。有一次，軍事委員古羅夫告訴他，已經為集團軍軍事委員會留了幾條船，以備萬一。崔可夫回答說，這與他毫無關係，隻要他神智健全，就決不會撤到伏爾加河左岸去。
古羅夫緊緊地擁抱著他，激動地說：“就是剩下我們兩個人，也要堅持到最後一顆子彈。”
克雷洛夫少將也發表了同樣的觀點。在敵人逼近到500米的地方，指揮集團軍部隊作戰已很困難的時候，崔可夫中將暗示克雷洛夫回到左岸的中間聯絡站去指揮。克雷洛夫堅決反對，決心不離開前線。他說：“我們將一起清洗好自己的手槍，把最後一粒子彈留給自己的腦袋。”
集團軍的首長們在戰火中建立了牢靠的戰鬥情誼，他們和戰士們一起，堅持在戰鬥的第一線。
斯大林格勒保衛者們的處境越來越困難，第62集團軍失去了同方麵軍其他部隊的聯係，處於敵人三麵包圍之中，並被迫退到伏爾加河岸邊。但是，戰士們以大無畏的勇敢犧牲精神，堅決地抗擊著敵人，打退了德軍一次又一次的進攻。每一座房屋、車間、水塔、鐵路路基，甚至為爭奪一堵牆、一個地下室和每一堆瓦礫都展開了激戰。陣地上，大街上，到處是燃燒的坦克和雙方死亡士兵的屍體。伏爾加河岸變成了一座屠場。
希特勒曾對第6集團軍司令保盧斯上將說：“你帶領你的集團軍，你將所向無敵。”
然而，在斯大林格勒城，這個集團軍碰得頭破血流，他們總是看著勝利的光暈在閃動，卻總是顯得那麼遙遠和渺茫。
盡管德軍最高統帥部下達了無比堅決的命令，但是，進攻斯大林格勒的德軍集團仍然無力衝破蘇軍各兵團和部隊的防禦。到9月26日天黑前，德軍能夠達到的目的隻是迫使第62集團軍逐步後退，進入市中心。雖然德軍占領了市中心並在城南展開戰鬥，但是，他們並沒有完成妄圖占領並控製斯大林格勒地區的整個伏爾加河岸的主要任務。希特勒原擬在9月15日以前占領斯大林格勒的計劃又一次破產了。
連日來，德軍采取了一切措施，企圖阻止蘇軍增援部隊渡河進入城裏。從天明到天黑，伏爾加河上空都有德軍飛機在盤旋、俯衝。到夜間，則進行炮擊。所有碼頭和通向碼頭的道路，整天都被德軍大炮封鎖著。第62集團軍要把部隊和物資渡過伏爾加河，確實困難重重。夜間渡河到達右岸的部隊，必須在當夜盡快進入各個陣地，物資也要在當夜分發給各部隊；否則，會被白天的轟炸毀掉。因此，所有運過伏爾加河的物資，都是戰士們用肩膀把它們扛到各發射陣地。白天，戰士們要頑強阻擊敵人的猛烈攻擊；夜裏，他們不能休息和睡眠，要搬運彈藥、食物和各種工程器材。這就大大地消耗了戰士們的體力，但部隊的戰鬥力並未因此削弱，戰士們盡力克服著各種困難。
伏爾加河各渡口在保衛斯大林格勒的鬥爭中起到了很大作用。伏爾加河區艦隊在接連不斷的敵炮轟擊、敵機轟炸下，冒著危險，排除河中的水雷，及時地將彈藥、糧食、新到的部隊運送到在右岸城裏作戰的部隊，將傷病員及時地疏散到左岸。艦隊的炮艦、裝甲艦、浮動炮台密切配合守衛斯大林格勒的步兵，用火力支援戰士們並保證戰隊順利登陸。在艱苦的戰鬥環境中，他們表現得英勇、靈活、機智，給守城軍民提供了大力的支援。
第62集團軍的炮兵留在了伏爾加河左岸，在這裏它可以更好地發揮作用，可在寬大的正麵指揮大炮和炮兵連的火力機動。在市區，炮兵群既沒有馬力牽引又沒有機械牽引，這樣就會喪失大炮的機動，戰士們不可能用雙手推著大炮和榴彈炮，在被炸得坎坷不平的街道上行走，通過市區的廢墟。而炮兵留在伏爾加河左岸，則會使每一個師長或旅長都能隨時調動自己的炮兵火力，射擊前線任何一個地段。集團軍炮兵司令波紮裏斯基少將，在必要的時刻，也能夠組織伏爾加河左岸的所有炮兵，集中火力打擊一個目標。
在斯大林格勒防禦戰鬥的日日夜夜裏，大炮——戰爭的上帝，發揮了很大的作用。左岸的闊葉林裏，集中著身管炮兵和火箭炮兵的強大的突擊火力。波紮裏斯基少將指揮的炮兵射擊十分準確，並且具備靈活的機動能力。對集結在工廠區前和馬馬耶夫崗上的德軍龐大的步兵群和坦克群，蘇軍炮兵們毫不客氣地給予了毀滅性的打擊。第62集團軍的炮手們，以機動、準確的火力，給德國侵略者帶來很多的煩惱。