25 августа немецкие 14-я и 24-я танковые дивизии начали наступление в направлении на Ивановку, заняв рубеж Подсобное хозяйство – Солянка. Однако командование 57-й армии успело бросить им навстречу 6-ю танковую бригаду и противотанковую артиллерию и остановить наступление. После этого 26 августа немецкий 48-й корпус, смененный пехотой, был передислоцирован южнее, в район северо-западнее Абганерово.
Еще 20 августа Ставка начала перебрасывать в район Сталинграда 16-й и 4-й танковые корпуса, 173-ю, 221-ю, 116-ю, 24ю, 308-ю и 64-ю стрелковые дивизии, 124-ю,115-ю и 149-ю стрелковые бригады.
23 августа командующий Сталинградским фронтом создал в районе Самофаловки ударную группу под командованием своего заместителя генерал-майора К. А. Коваленко, в составе 35-й и 27-й гвардейских, 298-й стрелковых дивизий, 28-го танкового корпуса и 169-й танковой бригады. Другая ударная группа под командованием начальника бронетанковых и механизированных войск фронта генерал-лейтенанта А. Д. Штевнева, в составе 2-го и 23-го танковых корпусов, сосредоточилась в районе Орловки.
Группа Коваленко должна была во взаимодействии с группой Штевнева, наступавшей ей навстречу на Ерзовку, ликвидировать прорыв немецкого 14-го моторизованного корпуса к Волге. 10-й стрелковой дивизии НКВД, усиленной 99-й танковой бригадой, 21-м, 28-м отдельными танковыми батальонами, батальоном морской пехоты Волжской флотилии, предстояло оборонять северо-западную окраину Сталинграда при поддержке кораблей Волжской военной флотилии.
24 августа началось советское наступление, на подготовку которого ушло всего пять часов. 35-я гвардейская стрелковая дивизия с 169-й танковой бригадой (остальные войска еще не подошли) к двум часам дня продвинулась в район Большие Россошки и соединилась с войсками 62-й армии. Но подошедшие части 60-й мотопехотной дивизии восстановили сообщение с прорвавшимися к Волге войсками, отрезав части группы Коваленко от их тылов. Немецкие 60-я и 3-я мотопехотные дивизии создали оборону фронтом на север и юг, чтобы не допустить окружения 16-й танковой дивизии.
Войска германского 51-го армейского корпуса вели наступление с плацдарма вдоль линии железной дороги Калач – Сталинград, но встретили сильное сопротивление.
Группа генерала Коваленко была усилена прибывшими из резерва Ставки 4-м и 16-м танковыми корпусами и 24-й, 84-й и 315-й стрелковыми дивизиями. Ей и группе Штевнева было приказано 25 августа ликвидировать немецкий прорыв к Волге. Советская 4-я танковая армия должна была силами 27-й гвардейской и 298-й стрелковой дивизий выйти на левый берег Дона на участке Верхне-Гниловский