坦克和满载的步兵涌向市中心。他们拿下了马马耶夫山顶并占领主要火车站以及附近的部分红场。
第17步兵师的部队曾一度打开一条通往市区的街道，切向通往伏尔加河的一条狭长通道。他们的目标是城市中部的渡口登陆场。然而，为达成这个战术目标，德军付出了惨重的代价，一个营仅剩下50名仍有战斗力的士兵。
就在这支部队到达河边、师属炮兵营架起大炮向河里穿梭的苏军渡船开火时，苏军近卫13师渡过伏尔加河投入战斗，还有一个军从其它方向登陆。
德军进攻的步伐放慢下来。每一寸土地都要反复争夺。在三天内主火车站已经15次易手。马马耶夫高地山头的争夺者们在山坡上反反复复冲击。任何一条街道，正如一名德军军官在家信中所言：不再是以米、而是以尸体来丈量了。
对德国人而言，这是一种全新的作战方式，人们称之为“老鼠战争”。在广阔的平原地带，他们在空军和装甲兵力上占有绝对的优势，然而此时不再能确保成功了。
空军每天平均出击1000架次，但是飞行员发现，当地面部队在弹丸之地上混战时，根本不可能对目标进行精确的轰炸。坦克可以轰掉整幢大楼，然而苏联小分队钻进地下室里。坦克陷入了狭窄的、瓦砾如山的街道中，其防护薄弱的后部座舱成为俄国人的大炮、手持反坦克炮、莫洛托夫鸡尾酒，甚至是二层楼窗口扔出的手榴弹的攻击部位。
日日夜夜，战火纷飞的城市中心要爆发上百次激烈的小规模战斗。残酷的战斗不断地在楼宇的楼层间和房屋展开，战斗到最后竟使用了最原始的方式，如用刀子、棍棒、尖铁铲甚至是石块。
“我的上帝呀，你为何抛弃了我们？”第24机械化步兵师的一名中尉这样写道，“为了一座房子我们已经战斗15天了，使用了迫击炮、手榴弹、机枪，还有刺刀。战斗的第三天，在地下室、平台上，还有楼道里到处横着德国士兵的尸体。烧毁的房屋之间的过道，在两层楼间只剩一层薄薄的天花板。”
在他们向伏尔加河突进的途中，德军将那些需要几天或几周才能清除的仍在抵抗的“孤岛”抛在身后。其中一个苏军堡垒是位于城市南部边缘的一座堆满麦子的谷仓。自德军进攻的第二天起，就开始了为这座起初由不足50名俄国人守卫的巨大混凝土建筑的争夺。
“这个营正在遭受惨重的损失。”一名德军士兵写道，“每个连队只剩不超过60人。这座仓库用炮火或是子弹都难以摧毁。如果斯大林格勒所有的建筑物都像这样防守的话，那么我们的士兵将没人能回到德国去。”在守军被德军用瓦斯清除出这座冒烟的谷仓之前，这份“苦差”最终需要多个分队才完成。
古德里安的部队逐步清除民那结抵抗最激烈的障碍。在攻城半个月后，德军占领了一半城区，控制了萨里萨河南边的旧城区。其后，战斗的焦点转移到城北，目标是4座大工厂。
不过，古德里安没有理由庆祝。仅仅在攻城半个月来，他已经损失了5万人：1万人阵亡，4万人负伤。苏军伤亡是德军的2倍，且不包括成千上万逃亡的士兵，但苏军后续部队仍源源不断地横渡伏尔加河……
古德里安和弗拉索夫非常疲倦，流淌的汗水让他们的脸像快要融化了一般。大部分将帅们全神贯注于残酷的对决。尽管是沙盘决斗，身经百战的将帅们有种身临其境之感。也有少数人把沙盘当作了巨大的棋坛，个别人当成斗蛐蛐一般欣赏。
古德里安瞪眼，他最难以接受的不是被击败，而是被弗拉索夫这个不久前的俄国战俘击败。
德军最终攻占了斯大林格勒，但付出了近十万人的代价和一个月宝贵的时间。习习的凉风吹过东欧大平原，这预示着德军的时间所剩无几了。