Это позволило на направлении главного удара создать значительные плотности сил и средств. В полосе 65-й армии на одну дивизию приходилось 1,5 км фронта. На 1 км фронта наступления приходилось 135 орудий и минометов и 10 танков. На 9-километровом участке прорыва армии артиллерийская плотность была доведена до 167 орудий и минометов на 1 км фронта.

Второй удар наносился смежными флангами 64-й и 57-й армий из района Варваровки в общем направлении на ст. Басаргино с целью прорыва вражеской обороны на р. Червленная и развития наступления в тыл западной части группировки немецко-фашистских войск с целью ее отсечения и уничтожения. В дальнейшем удар этих армий должен был слиться с основным ударом, наносимым главной ударной группировкой фронта. В состав второй ударной группировки входило пять стрелковых дивизий, две стрелковые и три танковые бригады, три танковых, девятнадцать артиллерийских, один минометный и два гвардейских минометных полка и одна гвардейская тяжелая минометная бригада.

66-я и 62-я армии должны были нанести удары по сходящимся направлениям на Городище с целью отсечения и уничтожения северо-восточной группировки противника.

Все армии фронта, за исключением 24-й, были построены в два эшелона. 24-я армия была построена в один эшелон.

В целях дезориентации немецко-фашистского командования о направлении главного удара командованием Донского фронта была осуществлена имитация сосредоточения крупной группировки за левым флангом 24-й армии в районе Самофаловки.

Наступление было приказано начать 10 января.

К началу операции Донской фронт в составе семи армий имел тридцать девять стрелковых дивизий, десять стрелковых и четыре танковые бригады, двенадцать танковых полков, восемьдесят девять артиллерийских, десять минометных и четырнадцать гвардейских минометных полков и пять гвардейских тяжелых минометных бригад. Средняя численность стрелковых дивизий (без тылов) по армиям колебалась от 4,5 до 5,5 тыс. человек.

В составе боевых войск фронта насчитывалось 254 танка, около 2500 орудий, свыше 6000 минометов (не считая реактивных) и около 400 самолетов.

Войска Донского фронта, не имея большого превосходства над противником в живой силе, значительно превосходили их в артиллерии. На направлении же главного удара, в полосе 65-й армии, наши войска превосходили противника по пехоте в 3 раза, по танкам в 1,2 раза и по артиллерии в 15 раз.

Кроме того, советские войска имели возможность в случае необходимости получить требуемое усиление в живой силе и технике, а окруженный противник этой возможности был лишен.

Моральное состояние советских войск после одержанных побед было исключительно высоким. Советские воины, воодушевленные достигнутыми успехами в ходе контрнаступления, были полны решимости с честью и достоинством выполнить свой долг перед Родиной и уничтожить окруженного врага. Моральное состояние немецко-фашистских войск, тщетно ожидавших помощи извне в условиях все усиливавшихся голода и болезней, катастрофически ухудшалось. Только боязнь ответственности за совершенные злодеяния, запугивания и жестокие репрессии со стороны офицеров и генералов держали еще войска в их повиновении.

8 января советское командование во избежание напрасного кровопролития предъявило командованию окруженных под Сталинградом немецко-фашистских войск ультиматум с предложением прекратить бессмысленное сопротивление и капитулировать. Однако этот ультиматум немецко-фашистское командование отклонило, рассчитывая сковать советские войска в районе Сталинграда и создать условия для организованного отвода основных сил группы армий «А» с Северного Кавказа в Донбасс через Ростов.

Утром 10 января войска Донского фронта перешли в решительное наступление с целью ликвидации окруженной вражеской группировки. Атаке пехоты и танков предшествовала непосредственная авиационная и мощная 55-минутная артиллерийская подготовка. К исходу дня на ряде участков оборона противника была прорвана на глубину 6—8 км. 11 и 12 января наши войска, ломая сопротивление врага, продолжали продвигаться вперед, и к исходу 12 января главная ударная группировка фронта вышла на р. Россошка. На направлении удара войск 64-й и 57-й армий была прорвана оборона противника на р. Червленная, и советские войска продвинулись здесь на 6—8 км.

Попытка немецко-фашистского командования задержать дальнейшее продвижение советских войск на своем втором оборонительном рубеже, который в основном проходил по среднему сталинградскому оборонительному обводу, успеха не имела. Войска Донского фронта, проведя в течение 13 и 14 января перегруппировку сил, с утра 15 января возобновили наступление. К середине дня вражеская оборона на участке Елхи, Западновка была прорвана. Вражеские войска, понеся тяжелые потери, вопреки воле своего командования, под ударами наших войск стали поспешно отходить к Сталинграду. Преследуя отходившие части противника, войска Донского фронта к исходу 17 января вышли на линию Большая Россошка, Гончара, Воропоново, где встретили упорное сопротивление противника на заранее подготовленном рубеже.

Подготовка атаки этого рубежа продолжалась четыре дня. С утра 22 января наступление наших войск возобновилось на всем фронте. Противник упорно удерживал укрепления внутреннего обвода, но после сокрушительных ударов советской артиллерий оборона противника была прорвана, и 25 января наши войска ворвались в Сталинград с запада. К исходу 26 января войска 21-й и 62-й армий соединились в районе Мамаева кургана и расчленили группировку противника на две части: южную, зажатую в центральной части города, и северную, оказавшуюся окруженной в районе Тракторного завода и завода «Баррикады».

Боеспособность немецких войск к этому времени резко снизилась. Началась массовая сдача в плен солдат и офицеров врага. 31 января было окончательно сломлено сопротивление южной группы противника. Вместе с войсками этой группы в плен был захвачен со своим штабом командующий немецко-фашистскими войсками генерал-фельдмаршал Паулюс.