На следующее утро, в 04.45 по берлинскому времени, дивизии 6-й армии Вермахта начали штурм города на участке от Мамаева кургана до пригорода Минина. Одновременно «Юнкерсы» и «Хейнкели» в очередной раз подвергли кварталы массированной бомбардировке. Повсюду поднималась кирпичная пыль, окрашивая небо в бледно-бурый цвет и закрывая вид на Волгу. В результате к исходу 15 сентября немцам удалось захватить Мамаев курган, железнодорожное депо, здание Госбанка и ряд других опорных пунктов. В этот день были потоплены три из четырех паровых паромов, осуществлявших перевозки с левого берега на правый.

Сталинградский городской комитет обороны во главе с Чуяновым, до этого остававшийся на территории города, сбежал на восточный берег, перебазировавшись сначала в Красную Слободу, а затем еще дальше – в совхоз «Сахарный». Впрочем, этот орган, управлявший Сталинградом в течение почти целого года, был больше не нужен, поскольку бои шли уже на берегу Волги. Гражданские органы власти были не в силах влиять на обстановку. Отныне Чуянов изучал складывающуюся обстановку только по картам, а по совместительству выполнял роль проводника по заволжской степи, направляя к переправам подходящие с востока резервы. По ночам он поднимался на возвышенности и с тоской смотрел на виднеющийся вдали горящий город: «Тяжело смотреть ночью на горящий город с восточного берега. Просто не верится, что там есть люди… »

Немецкая авиация беспрерывно бомбила Сталинград, а также совершила массированный налет на поселок Красная Слобода, расположенный напротив, на восточном берегу Волги. Повсюду горели пожары, в небо поднимались огромные столбы дыма. Организованные переправы через реку были нарушены, толпы раненых вынуждены были оставаться под обрывом на берегу. Наиболее отчаянные собственными силами изготовляли плоты и пытались с наступлением темноты самостоятельно пересечь Волгу. Однако течение уносило их вниз, к Бекетовке и Красноармейску, там они разбредались по деревням в поисках помощи. Контролировать обстановку в незанятых противником районах Сталинграда также становилось все труднее. Среди развалин сновали группы мародеров и дезертиров, а также жители в поисках воды и пищи. Случались даже нападения на блюстителей порядка. Так, в 23.00 15 сентября в районе городского базара была обстреляна оперативная группа НКВД…

Сталинградский тракторный завод, несмотря на большие разрушения, продолжал работать, хотя производительность труда стремительно падала. В середине месяца уцелевшие рабочие в основном занимались уже ремонтом подбитых танков. 17 сентября немецкая авиация совершила очередной налет на предприятие, в результате которого возник сильный пожар в сталелитейном цехе, вспыхнули заводские нефтебаки, стоящие на берегу Волги. Прямым попаданием фугасной бомбы был почти полностью разрушен моторный корпус. Вскоре из-за постоянных пожаров, прекращения подачи электроэнергии и разрушений большинства производственных участков работу пришлось совсем прекратить. Так был окончательно выведен из строя один из крупнейших танковых заводов страны. Отныне его корпуса превратились в крепости и бастионы.

21 сентября в центре Сталинграда, совсем недалеко от Волги, шли ожесточенные бои с применением артиллерии, танков и огнеметов. Мобильные группы немецких автоматчиков появились в городском саду, недалеко от центрального универмага. Яростные перестрелки шли на Смоленской и Коммунистической улицах. В трех километрах к югу, едва различимый среди клубов дыма, оборонялся элеватор.

Но пожалуй, самая страшная картина днем 21 сентября складывалась на берегу, в районе центральной переправы. Среди обгоревших развалин портовых складов и сооружений, беспорядочно сваленного заводского оборудования, которое не успели эвакуировать, скопились сотни жителей и беженцев, ожидавших погрузки на корабли. Здесь же вповалку лежали множество раненых, брошенных на произвол судьбы. Помощь им никто не оказывал, продовольствия почти не было. Мучаясь от жажды, многие люди подползали к реке и пили воду прямо из нее. Повсюду среди воронок валялись изуродованные трупы и человеческие останки, которые никто не хоронил. Вонь от разлагающихся тел, стоны раненых, крики женщин и плач детей, грохот взрывов и вой сирен немецких пикирующих бомбардировщиков создавали у любого, кто видел этот ад, ощущение конца света.

Когда к берегу причаливала очередная баржа или паром, начиналась поспешная разгрузка. Спрыгивающие на берег солдаты стремились поскорее попасть под обрыв, чтобы уйти с открытого пространства. Беженцы, наоборот, хотели как можно скорее попасть на судно. В этот момент начиналась страшная давка. Потерявшие человеческий облик люди, сминая и втаптывая в грязь друг друга, с дикими криками ломились на причал. Малочисленные сотрудники НКВД с автоматами были не в силах контролировать этот процесс. И тут происходит самое страшное: в небе появляются немецкие самолеты. С ощущением собственной безнаказанности они ровным строем идут прямо над берегом. С ужасом люди видят, как отделяются бомбы и с воем устремляются вниз.

Корабли тут же отчаливают и устремляются прочь от берега. Люди виснут на бортах, многие падают в воду, но их никто не спасает, каждый предоставлен сам себе. Те, что на суше, бегут, наталкиваясь друг на друга и спотыкаясь, ища какие-нибудь укрытия. Кто-то просто ложится там, где стоял, и закрывает голову руками. Гремят взрывы, в небо поднимаются огромные столбы воды, песка и щебня. Некоторые бомбы взрываются прямо в толпе, разбрасывая на сотни метров куски человеческих тел и ошметки одежды. Вскоре две последние уцелевшие пристани охвачены огнем. Пламя и дым полностью скрывают из вида восточный берег. Через некоторое время налет заканчивается и все повторяется сначала. Трупы и останки погибших никто не убирает, до них вообще нет дела. Тяжелораненые тоже брошены умирать. Вскоре по ним уже ездят автомобили, раскатывая в дорожной колее то, что еще недавно было человеком.

22 сентября части 4-й танковой армии Вермахта прорвались к Волге в районе центральной переправы. «Штуки» из эскадры StG2 «Иммельман» весь день под вой сирен беспрерывно бомбили стоянки судов у восточного берега, одновременно по кораблям наносила удары немецкая артиллерия. Солдаты советской 62-й армии могли наблюдать, как на другой стороне реки горели временные причалы, поднимались столбы воды, огня и песка. Через некоторое время все это рассеивалось, но появлялись новые группы «Юнкерсов», которые виртуозно входили в пике, и вновь воздух сотрясали мощнейшие взрывы.

В результате к концу дня были потоплены катера «Четвертый», «Тринадцатый» и «Лейтенант Здоровцев», а также газоходы № 71 и № 99, тяжелые повреждения получили три парома СП-19. Все это значительно осложнило доставку подкреплений, оружия и боеприпасов на западный берег. Теперь основная нагрузка легла на переправы в районе завода «Красный Октябрь». Лавируя между остовами затонувших судов и мелями, уцелевшие корабли под непрерывными бомбежками и артобстрелом совершали по три-четыре рейса в сутки, в основном по ночам.

Война с нефтью была в самом разгаре. В течение 8—15 сентября германская авиация уничтожила крупнейшие нефтехранилища в Астрахани и Камышине, разбомбила несколько нефтеналивных составов между станциями Емелинка – Богдо, а также два танкера в Каспийском море. Если прибавить к этому нападение на станцию Зензели 14 сентября, то становится ясно, что ситуация с доставкой нефтепродуктов с Каспия в северные районы СССР стала критической. Нетрудно было догадаться, какой город может стать следующей целью Люфтваффе. В 320 км к северу от Сталинграда еще нетронутыми оставались большие нефтехранилища в Саратове.