16 августа немецкие бомбардировщики совершили налет на Сталинградскую ГРЭС в пос. Бекетовка, сбросив на нее тяжелые фугасные бомбы. Одна из них разорвалась над турбиной № 3, полностью разрушив помещение машинного зала, вторая попала в помещение углеподачи. Погиб слесарь турбинного цеха А.В. Парамонов и получил тяжелые ранения ученик слесаря Н. Сердюков.

Германская авиация продолжала наращивать свои силы на Сталинградском направлении. Генерал-оберст фон Рихтхофен издал приказ: «Борьба за Сталинград, красную твердыню, разгорается. Люфтваффе должны с помощью уничтожающих ударов привести эту битву к решению. Я жду от командиров частей и соединений 4-го воздушного флота в воздухе и на земле, на фронте и в тыловых районах последней самоотдачи и твердой воли к победе».

19 августа на аэродроме Тацинская, где уже были «Юнкерсы» из 76-й эскадры, приземлились Ju-88 из I. и III./KG51 «Эдельвейс». На следующее утро в Обливскую на короткое время прибыла штурмовая авиагруппа I./StG77 гауптмана Хельмута Брука. Эта небывалая для Люфтваффе концентрация сил позволила в течение 20—22 августа совершать почти беспрерывные налеты на различные цели в районе Сталинграда. Группами по 20—30 самолетов, в сопровождении истребителей Bf-109, немцы бомбили советские укрепления, промышленные объекты в городе, железнодорожные станции, переправы через Волгу, позиции зенитных батарей и аэродромы. 20 августа Люфтваффе произвели на Сталинград три массированных налета, 21 августа – четыре. 22 августа произошли с небольшими интервалами еще пять налетов на город. В результате в его южной части были разрушены целые кварталы рабочих поселков, дым от пожарищ заволок все небо. Несколько бомб упали около СталГРЭС, в результате чего были разрушены здание прачечной и бани коммунального отдела станции. При этом был убит плотник коммунального отдела А. И. Меркулов.

В самом Сталинграде нарастал хаос, усугублявшийся тем, что со всех сторон сюда нескончаемым потоком стекались толпы дезертиров, красноармейцев, потерявших свои части, и беженцев. Только в течение 21 и 22 августа заградпосты НКВД задержали 1077 человек. Отчаянно пытаясь остановить продвижение противника, советское командование после многокилометровых маршей по жаре с ходу бросало в бой плохо вооруженные дивизии. Рядовой Я. А. Трутников писал к себе домой: «Наше подразделение в 120 человек было вооружено десятью винтовками, осталось в резерве, но попали в окружение танков и чуть не погибли, удалось выбраться».

Но самое сильное деморализующее воздействие на солдат оказывало безраздельное господство немецкой авиации. Штурмовики, истребители и бомбардировщики целыми днями кружили над степью, беспрепятственно атакуя любые цели, гоняясь даже за отдельными бойцами и автомашинами. Напуганные беспрерывными налетами красноармейцы в отчаянии писали своим родным: «Сегодня весь день авиация немчуры не давала никакого покоя, хоть зарывайся на 100– 1000м, а достанет. Наших самолетов не видно было целый день, и это не только сегодня, но было вчера и будет завтра. Нет никакого сопротивления, что хотят, то творят с наземными войсками… Немецкие самолеты обстреливают наши войска и мирное население в тылу. Они летают так низко, как хозяева, а наших почему-то нет, а если появляются, то очень редко, а когда надо, их нет…» Доходило даже до того, что немецкие летчики, идя на бреющем полете, открывали кабины и стреляли по пехоте из пистолетов!

Наступило безоблачное утро 23 августа. Солнце, взошедшее из-за казахской степи, все ярче освещало прифронтовой город и его окрестности. В самом Сталинграде утро началось как обычно. Во многих районах города поднимались клубы дыма от незатушенных пожаров, инженерные батальоны МПВО разгребали многочисленные завалы, по пыльным улицам набитые битком санитарные полуторки, объезжая кучи кирпичей и противотанковые препятствия, везли пострадавших в переполненные больницы и госпитали. Рабочие дневной смены спешили на работу, поскольку все предприятия, несмотря на бомбежки, продолжали работать. Неокрашенные танки Т-34 регулярно выезжали из цехов тракторного завода и, лязгая гусеницами, сразу отправлялись на фронт. В порту шла спешная погрузка эвакуируемого оборудования, в утренней дымке корабли и паромы неуклюже шныряли между левым и правым берегом. Толпы беженцев, ночевавшие прямо на склонах берега, просыпались в ожидании погрузки на пароходы. На западе, где горизонт еще темнел, слышался отдаленный грохот артиллерийской канонады. Сталинградцы уже месяц жили в постоянном напряжении, но никто не подозревал, что именно в эти часы над городом нависает страшная угроза.

Еще в 06.30 утра, по московскому времени, немецкие танки, ночью переправившиеся через Дон, на полной скорости ринулись через степь прямо к Волге. Ревя моторами и поднимая тучи пыли, бронированные машины мчались вперед, не обращая внимания на разбегающиеся тыловые подразделения Красной Армии. До Сталинграда оставалось около 40 км. «Юнкерсы» и «Хейнкели» нанесли очередные удары по советским укреплениям на подступах к городу. В то же время на аэродромы бомбардировочной авиации прибывало пополнение. В Морозовской приземлились Не-111 из штабного звена KG55, а также авиагруппа I./KG100 «Викинг». Это было связано с тем, что командование 4-го воздушного флота в ближайшие часы готовило массированные налеты на Сталинград. В полдень, когда августовская жара была в самом разгаре, Люфтваффе совершили новый массированный налет на советские позиции. Танкисты генерала Хубе, катившие по безлюдной степи, не встречая сопротивления, высовывались из люков и видели тучи самолетов, летящих на восток. Черные тени покрыли степь, а воздух наполнился воем сирен. Вскоре в небе затрещали пулеметы и показались дымные следы падающих машин.

Две группы 51-й бомбардировочной эскадры выполняли уже второй вылет на поддержку наступления 4-й танковой армии, продвигавшейся с юго-запада вдоль железной дороги Сальск – Сталинград. В 13.00 по берлинскому времени Ju-88 командира III./KG51 майора Эрнста фон Бибры в ходе бомбометания с пикирования был подбит зенитной артиллерией и совершил вынужденную посадку в степи вблизи советских позиций нар. Чир. Увидев это, пилот одного из «Юнкерсов» из 7-й эскадрильи тут же произвел посадку, и все члены экипажа сбитого самолета быстро перебрались в него. После этого бомбардировщик, битком набитый людьми, взлетел под огнем русских пехотинцев и взял курс на аэродром. Приземлившись в Тацинской, фон Бибра тут же взял новый Ju-88 с тем, чтобы немедленно участвовать в следующих вылетах. Вокруг тем временем шла кропотливая работа. Механики заправляли самолеты горючим, устраняли мелкие неполадки, оружейники подвешивали к самолетам фугасные и тяжелые зажигательные бомбы. Следующей мишенью был непосредственно город Сталина.

Чтобы окончательно разрушить основную инженерную и транспортную инфраструктуру города, не допустить организованного сопротивления в городских кварталах и деморализовать отходящие советские войска, Вольфрам фон Рихтхофен решил задействовать в налете все имеющиеся в его распоряжении силы бомбардировочной и штурмовой авиации из 4-го и 8-го авиакорпусов, бросив их на Сталинград непрерывно сменяющими друг друга волнами. Каждая эскадра и группа получила конкретный сектор, на который нужно было сбросить фугасные, зажигательные и осколочные бомбы. Крупные объекты (заводы, фабрики, вокзалы и большие здания) были поделены между эскадрильями, причем каждый штурман получил подробный аэрофотоснимок города. Основными целями были водозаборные станции на Волге, заводы: тракторный им. Дзержинского, «Красный Октябрь», «Баррикады», фабрика «Лазурь», а также нефтехранилища на берегу Волги. Маршруты полета и эшелоны атаки также были определены индивидуально для каждой авиагруппы.