根據事先的作戰計劃，摩托化步兵第38旅，在一個加強摩化步兵連和配屬的炮兵營的配合下，向拉茲古利亞耶夫卡東南面的村莊進攻；內務部第10師以一個團的兵力向敵人實施反衝擊，目標是126．3高地，然後是144．3高地；而混成團和一個坦克旅向阿難阿戈羅多克和153．7高地方向實施反衝擊。獨立步兵第42旅準備對醫院和153．7高地方向實施突擊，以便支援這次反突擊行動。
但由於缺乏空中支援，而且能爲反擊部隊提供炮火支援的炮兵，數量也非常有限，對德軍野戰工事的破壞程度有限，從而導致蘇軍的反擊部隊爲了奪取這些工事，不得不付出巨大的代價。
保盧斯得知蘇軍在馬馬耶夫崗地區展開了反擊後，立即派出了空軍，對反擊部隊和他們所佔領的陣地實施轟炸。炮擊和轟炸，使蘇軍的反擊部隊傷亡慘重。爲了避免反擊部隊遭到全軍覆滅的下場，中午時分，崔可夫下達了停止進攻，並向馬馬耶夫崗轉移的命令。
見蘇軍的進攻被擊退了，德軍趁機投入了大量的步兵和坦克，朝撤退中的蘇軍展開了進攻。首先取得戰果的是哈特曼將軍的第71步兵師，他們突破了蘇軍的防禦之後，成功地穿過了市中心，並建立了一條直接通往伏爾加河的狹窄通道。
德軍的心裡始終惦記着馬馬耶夫崗這個制高點，因此他們投入的第295步兵師，在隸屬於第22裝甲師的第204裝甲團的支援下，朝馬馬耶夫崗的北崗發起了進攻。
否則北崗防禦的是四營和第192營，四營長布里斯基在敵人的進攻開始後，立即向索科夫報告說：“旅長同志，敵人出動了一個團的步兵，在三十多輛坦克的掩護下，朝我們的陣地發起了猛攻？我們沒有反坦克武器，請您派反坦克軍犬連支援我們。”
“放心吧，大尉同志。”索科夫考慮到北岸和自己這裡一樣，有着完善的坑道工事，就算德軍的攻勢再猛，想順利地佔領北崗，也不是一件容易的事情。但如果讓德軍的坦克靠近了山崗，它們就能用炮火支援攻擊北崗的步兵，因此他很乾脆地回答說：“我會立即派奧夏寧上尉帶着軍犬連過去支援你們。”
索科夫之所以只派了軍犬連過去支援，一是考慮到北崗的表面陣地空間有限，擺不下太多的部隊；而是因爲有一支德軍部隊穿過了舊城區，從蘇軍的手裡奪取了中央火車站，直接威脅到馬馬耶夫崗側翼的安全。
他放下電話後，叫過來一名參謀，讓他去通知奧夏寧率人從地道前往北崗，配合那裡的守軍消滅敵人的坦克。等做完這一切後，他回到了桌前，望着西多林問道：“參謀長同志，我們派出的偵察兵還沒有回來嗎？佔領中央火車站的敵人到底是哪一部分的？”
“旅長同志，”看到索科夫一副心緒不寧的樣子，西多林連忙安慰他說：“是偵察連長克里斯多夫中尉親自帶隊，我相信他一定能搞到我們急需的情報。”
索科夫之所以會表現得如此急躁，是因爲他知道斯大林格勒最困難的時期要到來了。雖說德軍以前曾多次對馬馬耶夫崗進行過試探進攻，最後都鎩羽而歸，但這次能否守住陣地，索科夫卻是心中無底。再加上旅裡的指戰員，都親眼目睹了崔可夫所組織的反擊，是如何以失敗而告終，這樣對自己部隊的軍心士氣，都會產生不利的影響。
北坡地段的戰鬥打響了。
奧夏寧上尉派出的軍犬排，在戰場上大顯神威。由於得到了索科夫的指點，軍犬的出擊都改成了單犬或雙犬出擊的方式，這樣就極大地避免四五條軍犬去炸同一輛坦克的事件發生。不到二十分鐘，就有十三輛德軍坦克被軍犬炸燬，停在開闊地上熊熊燃燒。失去了坦克掩護的步兵，剛衝到北崗的山腳下，就被四營指戰員用機槍、衝鋒槍、步槍和手榴彈打得鬼哭狼嚎，不得不暫時撤了下去。
索科夫聽說北岸那邊打得不錯，便帶着一名警衛員，沿着隱蔽的甬道，來到了山頂剛修好的一個觀察所，親眼觀察雙方交戰的情況。誰知剛進去不久，敵人的炮兵觀測員就發現了這個觀察所，立即爲火炮指引了炮擊的方向。
索科夫正舉着望遠鏡朝遠處張望，忽然聽到空中傳來了炮彈劃破空氣的尖嘯聲，片刻之後，便有一枚炮彈落在二十幾米外的一片空地爆炸，掀起了好大的一片泥土。
“旅長同志，”一名觀察哨的經驗比較豐富，知道這是德軍在試射，連忙提醒索科夫：“這裡應該被敵人發現了，我們還是立即轉移吧！”
聽到觀察哨這麼說，索科夫也意識到有些不對勁，連忙放下望遠鏡朝外面跑。誰知剛跑出觀察哨，就有接二連三的炮彈，落在了觀察所的附近爆炸。氣浪所掀起的泥土，撒了索科夫一身。索科夫顧不得撣掉身上的泥土，便彎着腰繼續朝附近的一個洞口跑去，準備通過那裡重新回到自己的指揮部。
當索科夫帶着一身塵土，有些狼狽地回到自己的指揮部時，卻意外地發現自己派出去偵察的克里斯多夫在這裡。他連忙一把抓住了克里斯多夫，緊張地問：“怎麼樣，搞清楚了嗎？佔據火車站的德軍番號是什麼？”
“都搞清楚了。”克里斯多夫點着頭說：“佔領中央火車站的是德軍第24裝甲師的一個擲彈兵營，營長是馮?海頓少校，全營共有五百多人。”
“五百多人啊？”克里斯多夫所說的數字，讓索科夫感到很意外。他原來以爲佔領中央火車站的敵人，充其量就是一個連，誰知居然有一個營，而且還有五百多人。根據德軍的戰鬥力，就算自己帶多一倍的兵力，要想從他們的手裡火車站，也不是一件容易的事情。“這個消息確實嗎？”
克里斯多夫點點頭，回答說：“爲了搞清楚德軍的真實兵力，我們前後抓了四五名俘虜，經過審問，他們的口供都是一樣的。”
索科夫沒有問這些俘虜是如何處置的，但心裡已經確定，如今威脅到自己側翼的德軍，就是第24裝甲車擲彈兵營。得知佔據火車站敵人的居然有五百多人，索科夫不禁遲疑起來，自己手裡的兵力有限，假如要強攻車站的話，能不能打下來不好說。就算打下來了，面對德軍的瘋狂反撲，也是守不住的。
西多林見索科夫沉默不語，連忙提醒他說：“旅長同志，敵人既然佔領的火車站，想必會在那裡設立堅固的防禦，並把那裡作爲他們新的進攻出發點。您看，我們是否需要派部隊去把他們開火。”
索科夫在心裡盤算着自己手裡能動用的兵力：目前堅守北崗的是四營和第192營，這兩個營是肯定不能動用的。南崗雖說有三個營的建制，但一營、二營要堅守陣地，不能動用；而三營在連續執行了兩次任務後，部隊減員已經達到了一半。
“旅長同志，”對於西多林提出的方案，別爾金附和道：“我覺得參謀長同志說得有道理，我們應該主動出擊，把佔據車站的敵人都消滅或趕走……”
“政委同志，請等一下，”索科夫望着別爾金反問道：“我想問問，你熟悉車站的地形嗎？知道敵人在車站裡的部署是怎麼樣的嗎？就這樣匆匆忙忙發起進攻，不是讓指戰員們去送死嗎？”
索科夫的這番話，頓時讓西多林泄了氣。按照他的想法，索科夫聽說德軍佔據了中央火車站，爲了確保左翼的安全，他肯定會毫不猶豫地派部隊去把車站奪回來。
看到西多林一臉沮喪的樣子，索科夫擡手拍了拍他的肩部，安慰他說：“放心吧，參謀長同志，不是我們不想奪回中央火車站，而是條件還沒有成熟。”
“條件還沒有成熟？”西多林聽索科夫這麼一說，頓時吃驚地瞪大了眼睛：“旅長同志，要知道，我們步兵旅有近五千指戰員，哪怕只派出一千人，也能從敵人的手裡奪回車站。假如一直按兵不動的話，敵人就可以隨時從車站方向，對我們的馬馬耶夫崗發起進攻。”
“沒錯，我們旅是有五千多人。”對於西多林的這種說法，索科夫沒有否認，而是點着頭表示肯定：“可是你有沒有想過，假如我們在奪取車站的過程，過多地消耗了兵力，那麼接下來的仗，該怎麼打呢？”
見西多林張了張嘴，似乎想要反駁什麼的時候，索科夫又接着說：“我之所以說時機不成熟，是因爲最遲明天，就會有一個近衛師到城裡來，上級會將奪回中央火車站的任務，交給他們來完成的。”
“旅長同志，”西多林好不容易等索科夫說完了，便立即接着說道：“你怎麼知道會有一個近衛師進入城內，而上級又會派他們去奪回火車站呢？”
對於西多林的這個問題，索科夫連眼皮都沒有眨一下地回答說：“我前兩天去集團軍司令部時，聽司令員親口說的。他說上級派來一個精銳的近衛師，將在這兩天渡河進入斯大林格勒，因此我纔會推斷上級會派他們去奪回火車站。”
索科夫這麼說，倒是有根據的。在真實的歷史上，德軍佔領了馬馬耶夫崗的第二天，羅季姆採夫的近衛第13師的部隊，就渡河來到了城內。並在朱可夫的安排下，分兵幾路去分別奪取馬馬耶夫崗、中央火車站和專家樓，穩定了蘇軍在斯大林格勒城內的防線。不過該師的傷亡也是巨大的，一萬多人的部隊，只戰鬥了三天，全師死的就只剩下一千多人。
一想到羅季姆採夫的近衛第13師，索科夫就不可避免地想到了那名著名的狙擊手瓦西里?扎伊採夫。雖說在《兵臨城下》這部電影裡，有黑蘇聯的成分在內，但近衛第13師在進入斯大林格勒城內時，有一千多戰士沒有武器，這倒是真的。而且新兵衝鋒的場景，就是在火車站附近，因爲那個少先隊員圍着鱷魚跳舞的雕塑，讓索科夫記憶深刻。
索科夫心裡暗想：假如上級讓自己爲他們提供武器時，自己是否可以考慮把瓦西里?扎伊採夫拉到自己的部隊裡來，有了這樣的狙擊手加入，自己也能組織一支小分隊，深入到各個交戰地點，去狙殺德軍官兵。
西多林看到索科夫不說話，臉上的表情卻異常精彩，一會兒表情嚴肅，一會兒又不停地傻笑着。見到這種情形，他還以爲索科夫在坑道里待久了，導致神經有點不正常，連忙重重地咳嗽一聲後，繼續問道：“旅長同志，你還沒有回答我的問題呢。”
“很簡單。”索科夫回過神之後，立即回答說：“在目前的情況下，這個近衛第13師無疑是建制最完整的部隊，他們是最適合從事這樣的攻堅任務。”
雖說自己的部隊不進攻中央火車站，但索科夫也不可能作壁上觀，他對克里斯多夫說：“中尉同志，我們的部隊雖說不進攻火車站，但是你們的偵察還要繼續。一定要搞清楚敵人的火力配置和兵力分佈情況。這樣等友軍一到，我們就能爲他們提供有用的情報，使他們可以在最短的時間內，把中央火車站從敵人的手裡奪回來。”
“我明白了，旅長同志。”聽到索科夫的吩咐，克拉索夫斯基連忙點着頭說：“我會留人在火車站附近繼續偵察，搞清楚德軍的火力和兵力分配情況。”