12日淩晨，頓河集團軍群總司令曼施坦因元帥向霍特將軍下達了進攻命令：
“沿季霍烈沃克-斯大林格勒鐵路成一狹窄地段實施突擊，一周之內突破蘇軍合圍。”
醞釀半個多月的“冬季風暴”作戰終於打響了。
霍特集團軍群在一陣猛烈炮火之後，對堅守著科捷利尼科沃-斯大林格勒鐵路線的蘇步兵第302師、第126師發起進攻。耀武揚威的坦克轟轟震顫著從三麵圍迫過來，坦克後的士兵一步步向前衝，頭上飛機呼嘯著，大炮轟鳴著，戰火仿佛把時間縮短了。
當夕陽的餘輝濺落在戰壕上時，那迸射的紅光猶如浸漫著蘇軍戰士的鮮血，紅得令人心顫。嗆人的硝煙在那個冬日似乎凝固了，呈現一種無比悲壯慘烈的氣氛。
那一天，德軍突破了蘇軍前沿陣地，進至阿克賽河南岸。當德軍進攻開始後，總參謀長華西列夫斯基上將就穿梭般地來往於方麵軍指揮所和各師前沿。事前他和葉廖緬科雖然對德軍進攻科捷利尼科沃有些預感，但對德軍進攻規模和投入兵力之多仍感到吃驚。在這一帶主要有蘇51集團軍把守，約3.4萬人，坦克77輛，大炮147門，而德軍兵力和大炮都高出他們一倍以上，約7.6萬人，500輛坦克，340門大炮，空中還擁有大批德機支援。
華西列夫斯基從前沿回來，心情沮喪，顯然由於兵力單薄，彈藥不足，第51集團軍已處在危急之中。經過與葉廖緬科協商，他們決定設法將方麵軍預備隊派往前線，抽調一個師、一個旅前往增援。
第二天，德軍依然保持凶猛的進攻勢頭，增援的部隊如杯水車薪無法阻擋德軍進攻。黃昏時分，德軍坦克出現在阿克賽河的登陸場，並向上庫姆斯基進發。
起初，最高統帥斯大林對科捷利尼科沃的戰鬥並不在意，他把全部注意力都投入到“土星”作戰籌備和對保盧斯集團軍的圍殲。頓河方麵軍近衛第2集團軍已將保盧斯幾個疲憊之師圍困住了，不出幾天就可以消滅它們。所以，當12日午夜，華西列夫斯基向他彙報戰況，並提出要迅速調集部隊增援時，他不同意把近衛第2集團軍抽走：“你查一下斯大林格勒方麵軍還有沒有預備隊，能否靠自己對付這場危機？”
“方麵軍已山窮水盡，再不增援，蘇軍合圍圈將被突破。”
顯然，斯大林不相信事態已如此嚴重，直到第二天他才著急起來。14日22時30分，華西列夫斯基接到最高統帥命令，“指環”戰役暫緩實施，近衛第2集團軍前往增援。
電話中，斯大林擔憂地說：“近衛第2集團軍到達葉廖緬科處尚需4～5天路程，告訴葉廖緬科，拿出守衛斯大林格勒的勁頭，在援兵到來前一定要頂住德軍的進攻。”
同一時刻，臘斯克登堡，希特勒大本營。
這些天“狼穴”裏出現了歡樂情緒。進攻前一晚，希特勒十分擔憂曼施坦因兵力不足，原先設想救援行動兩路出擊，從科捷利尼科沃和奇爾河登陸場同時進攻。不料斯大林在奇爾河一帶集結重兵，把“霍特”集群拖住了。槍未打響，兩路突擊已成一路獨進，使希特勒有一種不祥預感。
數小時後，陸軍總參謀長蔡茨勒將軍帶來了好消息：“曼施坦因已順利抵達阿克賽河，蘇軍力量已被大大削弱。”
連日來籠罩著“狼穴”的沮喪不安情緒一掃而空，大家紛紛讚揚元首英明決斷，談論起斯大林格勒將是第二個哈爾科夫，形勢很快會發生逆轉。
蔡茨勒仍然有些悲觀，他對希特勒說：“曼施坦因的進攻幾天後會停頓下來，因為兵力太少了，總共隻有13個師，9萬多人，一旦蘇軍援兵到達，仗就難打啦。”
希特勒表示同意，不過他更擔心頓河中遊意大利集團軍的防線，“那裏是最危險的，同盟軍力量單薄，又缺少縱深防禦，不過無論多麼困難，我決不放棄斯大林格勒。”
希特勒又開始歇斯底裏叫囂一通，這位野心家總希望用自己激動的情緒和大嗓壓服手下，但仍有眾多將領不服。當討論結束時，希特勒頗有預感地說：“現在就看往後的幾天了，如果我們從歐洲抽調援兵及時趕到，意大利軍隊的防線也不出紕漏，”他用手捶著桌子說，“我們就打贏了這場戰爭。”
從14日起，上庫姆斯基地域的戰鬥異常激烈。這裏是由南向北通往斯大林格勒的咽喉，也成為雙方爭奪的焦點。迎戰德軍的是沃爾斯基將軍的機械化第4軍，戰鬥持續了3天，後被德國曆史學家稱為“第二次世界大戰坦克會戰規模最大和最激烈的一次”。
現在人們很難想象當時坦克會戰情景。那一天炮火連天，整個大地為爆炸的旋風所席卷，地平線上出現了黑壓壓的坦克，它們翻過山丘，密密麻麻布滿了整個草原。坦克在咆哮，在奔馳，在射擊，在碰撞，在翻滾。滾滾濃煙遮天蔽日，烈焰騰騰的坦克如一堆堆巨大的篝火，又似一條條吞沒一切的火龍，場麵十分悲壯和驚心動魄。
16日，德軍占領了上庫姆斯基。德坦克16師立即向梅什科瓦河衝擊，德軍在行進間奪占了沿途橋梁，距離被圍的保盧斯集團軍隻剩48公裏了。
形勢到了千鈞一發的時刻。
霍特的部隊在白雪覆蓋的大地上穩步向前推進，積雪下麵的大地凍得僵硬，對這支裝甲部隊來說，一切似乎都很順利。突破了上庫姆斯基後，一路上除了遭到小股蘇聯騎兵部隊騷擾外，還未遇上重大威脅。這支鋼鐵巨流晝夜不停地向前驅馳，它的後麵尾隨著一支由各種車輛組成的行動遲緩的運輸車隊，車上裝著3000噸被圍的第6集團軍急需的物資。一旦霍特裝甲車隊衝開一條血路，身後的車隊就會全速駛入斯大林格勒。到那時，經過輸血的第6集團軍就會發瘋似的衝出重圍，消失在頓河茫茫的草原上。
此時，曼施坦因腦海裏已不止一次出現與第6集團軍會師的情景。他在戰後的《回憶錄》裏，把這次救援行動稱作是與蘇軍的生死競賽。盡管曼施坦因全力以赴地投入了這場生死競賽中，但是這場競賽的主動權仍掌握在蘇方手中。斯大林這時棋高一招，使曼施坦因連日來的努力都白白斷送了。
戰後蘇聯學者曾長篇宏論地探析斯大林這一招棋，連他的敵手德國人也讚揚為這是“致命的一招”，具有“深刻的戰略洞察力”。
斯大林在德國霍特集團軍長驅直入時，決定動用重兵攻打頓河中遊的意大利軍隊，進而威脅霍特集團軍後方。斯大林不愧是戰爭中優秀的指揮家和政治家。
13日夜間，斯大林作出一項重要決定，修改了“土星”作戰計劃，將原突擊方向改為東南，設想蘇軍在擊潰了意大利集團軍後，將鋒芒指向曼施坦因，抄其後路，並全殲之。這次作戰，代號“小土星”。