看起來，這個時候，失望情緒已籠罩了希特勒大本營。在斯大林格勒，許多德國軍官和士兵已是風聲鶴唳，草木皆兵。要“竭盡全力”保住的皮托姆尼克一片恐慌。
１日１２日，皮托姆尼克機場附近突然出現了幾輛蘇聯坦克。
一個現場目擊者、德國司令部的一名軍官後來敘述了緊接著出現的情況：
“驚慌來得很突然，並且引起了一場混亂。不知誰喊了一聲：
‘俄國人來啦！’一眨眼間，健康的、有病的和受傷的一齊從帳篷裏、從掩蔽部裏跑出來。每個人都想盡快地往外衝。有一個人在慌亂中被踩死。傷員們抓住自己的同夥，拄著棍棒和步槍，在寒風中一瘸一瘸地走著。有的搖搖晃晃，支持不住，隨即倒在地下，但誰也不理他們。過了幾個小時，這些人就都成了僵硬的屍體。汽車上，常常因為爭個座位就互相搏鬥。機場的地勤人員、醫務人員和輕病號首先向停在皮托姆尼克機場邊那些尚未損壞的汽車跑去。馬達剛一發動，便向通往斯大林格勒的公路上疾馳。刹那間，一大群人站在汽車兩側的擋泥板上、腳踏板上和車頭的蓋上。這樣的載重，差一點把汽車壓翻。有些車因燃料不足或馬達出毛病開不動了。那些開走的車，被人們不停地追呀，追呀。隻要能行動的人都溜走了。剩下的人員隻好呼籲救援。這種情況持續了不長一段時間。天氣仍很寒冷。號叫聲消失了。隻能聽到一句話：
‘誰來救救我呀！’”
這個軍官心中唉歎：“在一個被破壞的城市裏，在不斷遭到俄國人進攻的情況下，哪裏有可能得救？根本談不上什麼挽救。這是在驚恐中，在殲滅戰中，精神和體力受到摧殘的、半死不活的人的自我安慰。”
情況很快弄清了。進攻機場的隻是蘇軍的一個偵察隊。德國人重新控製了機場。隻有一些德國傷病員返回原地。德軍士兵被嚇得魂飛魄散。大多數飛行員和醫務人員隻是到了傍晚才返回皮托姆尼克機場。可是，他們不會停多久。蘇軍攻占皮托姆尼克機場，也不過是在一二天後。
到１月１３日，戰役第一階段的任務已經完成。德軍防線的西麵突出部已被切斷。第６５集團軍連續作戰，繼續向東突擊，直接進攻古姆拉克、戈洛季謝、“街壘”工廠。也就是說，第６５集團軍將和第６６集團軍一起，共同殲滅被圍的北部集團。從西部和西南部發起進攻的３個集團軍在這一天已推進到羅素什卡河德軍的第二道防線。
德軍士兵和軍官在零下二三十攝氏度的草原上，在狂風暴雪和蘇軍炮火的襲擊下，放棄陣地，繳械投降。羅索什卡河的德軍防線阻擋不住蘇聯紅軍的進攻。蘇軍邊戰鬥邊強渡過河。
１月１３日淩晨，第６５集團軍坦克獨立第９１旅在參加了攻克卡爾波夫卡的戰鬥後，來到新阿列克謝耶夫斯基村集中。旅長雅庫鮑夫斯基突然聽說在一個國營農場附近有一個飛機場。
雅庫鮑夫斯基立即派人到集團軍司令都去送情報。
集團軍司令部下令，必須完整地把敵軍航空技術裝備保存起來。
這個飛機場對德軍有特別重要的意義，是希特勒統帥部還能借以和保盧斯集團保持聯係並補充彈藥和糧食的惟一據點。
遠遠看去，機場象是一個很大的螞蟻窩。幾百架飛機、汽車、高射炮，還有帶有紅十字的大帳篷，密密麻麻地擺在機場上。不斷有飛機在起落。
雅庫鮑夫斯基決定，封鎖從斯大林格勒方向進入機場的所有道路。隻對運送德軍傷病員的汽車和其他非戰鬥車輛放行。當坦克和裝甲運輸車進入機場時，蘇軍要進行射擊。對飛機也一樣，對降落的不阻攔，但不準起飛。
１４日淩晨，近衛第２０７師、步兵第２３師和第３０４師先遣隊也趕到了。
偵察工作進行得很順利。這裏有大約兩個團的德國兵。他們都是由一些撤退下來的分隊匆匆編成的。一群烏合之眾。
拂曉，第２３師先攻占了機場附近高地，消滅了敵軍掩護部隊。
第６５集團軍觀察所也移到了剛占領的高地上。
兩個團發起衝鋒，一個團實行迂回包圍。
白刃戰在機場各處展開。２００多架飛機、３００輛汽車、２３輛坦克和５００名俘虜成了紅軍戰利品。
保盧斯投入相當雄厚的兵力反撲，企圖奪回，但最後潰退了。
在同一天，第６６集團軍步兵第２１４師向南推進並到達皮托姆尼克機場附近。德軍由於喪失了從大羅索什卡到阿列克謝耶夫斯基一線的強大支撐點，要想守住皮托姆尼克機場，已無能為力。１月１４日夜，該師占領了這個機場。
戰役開始時分別從西和西北方向突擊的第６５集團軍和第２４集團軍，１月１５日早晨在皮托姆尼克機場會師。
第６２和第６４集團軍在包圍地區的東北部繼續積極進攻，把德軍力量牽製在斯大林格勒，使其不能把部隊調往蘇軍主力作戰的包圍圈西部。
德軍第６集團軍司令部在它的第二道防線東邊古姆拉克。蘇軍尚未突破第二道防線時，德軍司令部就急忙再次銷毀文件和軍用物資，隻準備帶些急需的東西。司令部撤退時，隻乘著幾輛幸存的汽車。在路上，他們看到的，再不是邁著整齊步伐的神氣十足的行列。麵黃饑瘦的人們象幽靈一樣移動。在古姆拉克火車站，一大群傷員拚命往東逃跑。醫院裏留下的都是些重傷員和快要咽氣的病人。保盧斯命令主治醫生“把醫院留給俄國人”。缺乏運輸工具，疏散不可能，治愈無希望。保盧斯顧不得他們了。在醫院的外邊，一堆堆德國兵的屍體像圓木一樣垛起來。看護兵們沒有力量在凍得如石頭般的地上挖坑，也沒有炸藥把地麵炸開。無處掩埋———這就是希特勒的炮灰們的下場。
第６集團軍司令部遷到了離城更近的地方。那裏駐守著步兵第７１師。在深溝的陡峭斜坡上構築有很多掩蔽部。
１月１７日晚，第６４、５７，２１和２４集團軍分別推進到斯大林格勒的接近地，占領了大羅索什卡、岡恰拉村和沃羅波諾沃一線。德軍被包圍在一個東西２０公裏、南北３０公裏、周長１１０公裏的包圍圈內。蘇軍各部隊已緊緊靠近市內築壘區圍廓。
戰役第二階段至此結束。
在此之前兩天，１月１５日，頓河方麵軍司令員羅科索夫斯基中將晉升為上將。
在１月１８日，大本營代表沃羅諾夫上將晉升為炮兵元帥。同一天，在朱可夫和伏羅希洛夫指揮下，德軍對列寧格勒６個月的封鎖被打破，朱可夫晉升為蘇聯元帥。
蘇軍的強大攻勢使絕大多數被圍的德國士兵看到了自己可能要麵臨的悲慘結局。一個德國士兵說。“怕是一隻耗子也難逃脫了。”