По другую сторону железнодорожной насыпи занимали позиции остатки 42 отдельной стрелковой бригады полковника М. С. Батракова, 272-го полка НКВД майора Г. П. Савчука и сводный полк многострадальной 399-й стрелковой дивизии, численность которых также была далека от штатной. На тот момент в трех батальонах 42-й осбр насчитывалось 375 «активных штыков», а сводный полк был меньше роты. В соответствии с частным боевым приказом от 19 сентября 272-й полк занимал участок обороны:
Кроме этих частей, оборону в этом районе держали бойцы 115 укрепрайона и сводного 911-го полка – около 200 бойцов, все, что осталось от 244-й стрелковой дивизии.
Приданные советским частям артиллерийские полки занимали позиции на восточном берегу Волги, но из-за постоянных обрывов связи не могли вести точный огонь. Немцы же недостатка в артиллерийской и авиационной поддержке не испытывали. Кроме дивизионной артиллерии 71-й пехотной дивизии, с южного берега Царицы немецкую пехоту в центре поддерживали орудия 24-й танковой дивизии.
Основной ударной силой 71-й пехотной дивизии были приданные «штуги» 244-го и 245-го дивизионов, хорошо зарекомендовавшие себя в борьбе с советской бронетехникой и долговременными огневыми точками. К 19 сентября в них числилось 9 и 14 исправных машин соответственно, а еще 12 и 17 самоходок было в ремонте.
Путь в центр города немецкой бронетехнике блокировало серьезное препятствие – высокая насыпь железной дороги с оставленными в качестве противотанкового укрепления вагонами. Через насыпь было два прохода – железнодорожные виадуки на Краснознаменской и Кубанской улицах. Первый был загроможден баррикадой, пролет другого попросту обрушили на проезжую часть. Работы были проведены саперным взводом под командованием инженера 272-го полка НКВД Андрея Георгиевича Дзадзамия.
В 04:00 19 сентября немецкие 191-й и 211-й пехотные полки начали наступление на центральные кварталы. Согласно отчетам 51-го армейского корпуса, 191-й полк к середине дня вышел к площади Павших Борцов, но пехота соседнего 211-го полка не смогла оседлать железнодорожную насыпь. Все попытки немцев закрепиться на насыпи пресекались огнем из высотных домов на Коммунистической и с территории Городского сада, где в наспех вырытых индивидуальных ячейках и воронках засели советские стрелки. Противников разделяли считаные метры, через насыпь летели гранаты, временами на гребне случались рукопашные схватки.