命令集团军炮兵主任指挥集团军所有炮兵和火箭炮团支援步兵第95师的进攻。
清晨，第62集团军所属部队按照命令准时开始进攻。但是，敌人顽固地进行抵抗。晨8时，进攻被迫停止，没有取得任何进展。此后，过了两个半小时，德军骑兵第l00师转入进攻。尽管该师加强有坦克、炮兵，而且还有航空兵的有力支援，希特勒匪徒们的进攻还是被粉碎了。当敌人还在出发地位时，第62集团军的炮兵就对敌集结部队展开了猛烈的急袭射击。150门大炮和3个火箭炮团(卡秋莎)向宽1公里的地段进行了炮击。敌人遭到了巨大损失，特别是骑兵第100师第一梯队的两个团损失更大。步兵第95师利用此次炮击，迅速出击，彻底肃清了马马耶夫岗西边和南边斜坡上的敌人。
艰苦奋战一天的结果仍不利于城市的保卫者们。德国法西斯的飞机从前沿阵地到伏尔加河不停地向62集团军的战斗队形进行狂轰滥炸。马马耶夫岗的山顶已完全被炸弹和炮弹炸平。德军第6集团军指挥部感到进攻的力量不够，除了骑兵第100师外，又将步兵第295师和坦克第24师投入进攻。敌人近150辆坦克从戈罗季谢和拉兹古利亚耶夫卡地区实施进攻。虽然遭到很大损失，似他们还是冲破了布雷区和苏军先遣分队的战斗队形。德军步兵如同海浪一样，在坦克后面跟进。l4时，敌人突破了“红十月”工人新村到班内沟的西区和“街垒”工人新村的西南区。在这里展开了巷战。在个别地段上，希特勒匪徒向东推进了2—3公里。这天傍晚，步兵第95师从马马耶大岗西面和南面的斜坡上被击退下来。
在察里察河口以北和以南的地段上也出现了极端困难的局面。步兵第42、92旅和第10师的272团在那里防守。这些部队损失惨重，几乎弹尽粮绝，加上失去了指挥，没能顶住敌人优势兵力持续不断的攻击，不得不化整为零，开始投向伏尔加河左岸。德国人利用这个机会，在察里察河南大约10公里的地段上，前出至伏尔加河。
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。