Одновременно требовалось нейтрализовать оперативные резервы немцев. Бои с 22-й танковой дивизией немцев южнее Медвежьего продолжались до 24 ноября. В этот день атакой частей двух стрелковых дивизий с двумя танковыми бригадами 22-я танковая дивизия была частично разгромлена, а частично отброшена на западный берег р. Чир.
После того как немцы опомнились от первого шока, начались первые неудачи в проводившейся операции на окружение. Советским войскам не удалось рассечь образовавшийся «котел» пополам. Задача расчленения окруженной 6-й армии надвое поручалась Донскому фронту К.К.Рокоссовского. Ударная группировка 24-й армии Донского фронта начала наступление 22 ноября вдоль левого берега Дона на Вертячий, Песковатку. К исходу 23 ноября она вклинилась в оборону противника, но прорвать последнюю, несмотря на привлечение для этой цели с утра 24 ноября 16-го танкового корпуса, не смогла. Здесь оборонялись дивизии XI армейского корпуса немцев в составе 284, 376-й и 44-й пехотных дивизий. В результате отрезать пути отхода на Сталинград этим соединениям, действовавшим в малой излучине Дона, не удалось. XI армейский корпус в период с 24 по 27 ноября под ударами 65-й армии отошел и влился в общий состав вражеской группировки, окруженной под Сталинградом.
К 25 ноября фронт 6-й армии сократился до 200 км. В окружением попали: Штаб 6-й армии; IV, VIII, XI, LI армейские корпуса и XIV танковый корпус; 14, 16-й и 24-я танковые дивизии; 3, 29-я и 60-я моторизованные дивизии; 44, 71, 76, 79, 94, 100, 113, 295, 297, 305, 371, 376, 384-я и 389-я пехотные дивизии; 20-я румынская пехотная дивизия: 1-я румынская кавалерийская дивизия; 243-й и 245-й батальоны штурмовых орудий; 2-й и 51-й полки реактивных минометов; 91-й полк ПВО и более 150 артиллерийских подразделений, саперных и строительных батальонов, батальонов военной полиции и другие вспомогательные подразделения.
Имея опыт разнокалиберных окружений немецких войск, советское командование понимало, что сам по себе факт перерезания коммуникаций еще не означает разгрома противника. Требовалось предотвратить деблокирование «котла» извне, и с этой целью помимо максимального отодвигания внешнего фронта окружения на запад кавалерией было предпринято наступление на 6-ю армию стрелковыми соединениями с целью максимального обжимания «котла». Против окруженной под Сталинградом группировки противника уже 24 ноября перешли в наступление 21, 65, 24-я и 66-я армии Донского фронта, 62, 64-я и 57-я армии Сталинградского фронта. Противником войск этих армий были танковые и моторизованные дивизии армии Паулюса, выдвинутые на Западный фронт окружения в первые дни операции. Ожесточенные бои продолжались до 30 ноября. Армии, наступавшие с севера (24-я и 66-я), с востока (62-я) и с юга (64-я и 57-я), имели незначительное продвижение, а наступавшие с запада 21-я и 65-я армии совместно с присоединившимися к ним 28 ноября войсками правого фланга 24-й армии отбросили противника на рубеж Бородкин, Мариновка. К вечеру 30 ноября площадь, занимаемая окруженной группировкой противника, сократилась до 1500 кв. км (40 км с запада на восток и от 30 до 40 км с севера на юг).
Мнения о плане действий после замыкания кольца окружения разделились. Командующий 6-й армией Фридрих Паулюс и командующий группы армий «Б» Максимилиан фон Вейхс настаивали на немедленном прорыве окруженных в Сталинграде войск с первых дней окружения. 23 ноября фон Вейхс отправил Гитлеру доклад, в котором было сказано:
«Несмотря на всю тяжесть ответственности, которую я испытываю, принимая это решение, я должен доложить, что считаю необходимым поддержать предложение генерала Паулюса об отводе 6-й армии».
Вейхс сомневался в возможности эффективного снабжения по воздуху двух десятков дивизий и в возможности нанести деблокирующий удар. Однако Гитлер был уверен в успехе и поручил операцию по деблокированию отдельному штабу, подчиненному непосредственно верховному командованию — группе армий «Дон» Э. фон Манштейна. Советским войскам предстояло выдержать деблокирующий удар.
Деблокировать окруженных можно было только в условиях восстановления линии фронта. Окружения удалось избежать штабу XXXXVIII танкового корпуса, 22-й танковой дивизии. Фердинанд Гейм был отстранен от командования корпуса уже 19 ноября. После нескольких временных командиров во главе XXXXVIII корпуса встал Отто фон Кнобельсдорф. Корпусу была передана 11-я танковая дивизия (с одним танковым батальоном, второй был под Великими Луками). Дивизия на 18 ноября насчитывала 11 Pz.II, 9 Pz.III (kz), 49 Pz.III (lg), 6 Pz.IV (lg) и три командирских танка. Командир этой дивизии Герман Бальк сказал тогда:
«К счастью, тяжелые бои предыдущих кампаний, все командиры, чьи нервы не проходили проверки, были заменены заслуживающими доверия людьми. Не осталось командиров, не заслуживающих абсолютного доверия».
То же самое можно было сказать о советских командирах. Бои 1941—1942 г. часто заставляли заменять командиров, «чьи нервы не выдерживали проверки».
Подобно тому как из осколков восстанавливался фронт советских окружений 1941 г., немцы постепенно укрепляли свои силы на внешнем фронте окружения. Из состава 2-й венгерской армии была переброшена 336-я пехотная дивизия, из состава 8-й итальянской армии — 62-я пехотная дивизия, из резерва группы армий «Б» — 294-я пехотная дивизия. С запада прибывала 306-я пехотная дивизия. Все эти силы образовали так называемые армейские группы Холидта (повышенный в звании XVII армейский корпус) и Гота. В группу Холидта вошли 22-я танковая, 62, 294-я и 306-я пехотные дивизии и остатки I и II румынских пехотных корпусов (остатки 1, 7, 9, 11, 14-й румынских пехотных дивизий, 7-й кавдивизии и румынской 1-й танковой дивизии). В 4-ю танковую армию Г.Гота входили XXXXVIII танкового корпуса, VI и VII румынских корпусов. Для наступления на Сталинград с юга с целью деблокирования находившихся там войск в группу Гота из состава группы армий «А» прибывал штаб LVII танкового корпуса с 23-й танковой дивизией (примерно 30 боеготовых танков) и значительными силами артиллерии. Также в распоряжение Г.Гота прибывала по железной дороге с запада пополненная 6-я танковая дивизия. 26 ноября штаб Э. фон Манштейна прибыл в Новочеркасск. Так как в ту же ночь были готовы важнейшие линии связи, 27 ноября утром штаб принял на себя командование группой армий «Дон».
Приказ Гитлера Паулюсу оставаться в Сталинграде и ждать деблокирующего удара был одной из роковых ошибок немецкого руководства, в конечном итоге приведших к крушению Третьего рейха. В связи с этим имеет смысл остановиться на предыстории этого решения. Известие о прорыве советских танков в тыл 6-й армии застигло Гитлера в Бергхофе, его горной резиденции в Южной Баварии. Вопреки распространенному мнению о том, что пообещал снабжать 6-ю армию по воздуху лично Геринг, первым представителем Люфтваффе, прибывшим в Бергхоф 20 ноября, стал Ганс Ешонек, начальник Генерального штаба Люфтваффе. Геринг был «слишком занят», чтобы участвовать в совещании, — он находился на нефтяной конференции в Каринхалле в Берлине. Гитлер обрисовал Ешонеку ситуацию, объяснив, что 6-я армия будет некоторое время отрезана, пока организуется новая группа армий под руководством Манштейна для ее деблокирования. Далее фюрер потребовал ответа о возможности снабжения 6-й армии по воздуху. Привычкой Гитлера было настаивать на немедленном ответе, очень редко он давал обдумать и обсчитать ситуацию. Ешонек бодро ответил, что если будут привлечены бомбардировщики и будут соответствующим образом подготовлены аэродромы, то снабжение по воздуху будет возможно. Также он обратился к опыту прошлой зимней кампании, указав, что Люфтваффе уже снабжало 100 тыс. человек в «котле» под Демянском. Гитлер услышал то, что он хотел услышать, — оставление Сталинграда не входило в его планы. Успокоенный этим ответом, он приказал Паулюсу оставаться в Сталинграде и ждать, Манштейну — готовить деблокирующий удар. Фактически все решения были приняты до того, как Гитлер первый раз обсудил ситуацию с Герингом. Только 22 ноября состоялся разговор между Гитлером и Герингом. Фактически у Гитлера уже было готовое решение, и рейхсмаршалу оставалось с ним согласиться. Также не имея никаких расчетов о необходимых для доставки в Сталинград объеме грузов и количестве самолетов, которые можно привлечь для «воздушного моста», Геринг ответил:
