Войска Донского фронта, имея почти равные силы с противником в людях и танках, превосходили его в артиллерии в 1,3 раза. Однако в результате проведенной перегруппировки советские войска на направлении главного удара превзошли противника в живой силе в 3 раза, а в артиллерии более чем в 10 раз; здесь было создано также превосходство в танках и подавляющее превосходство в воздухе (это, в частности, касается участка 65‑й армии).
Боевые действия начались 10 января после отказа командования 6‑й армии принять ультиматум о капитуляции.
За первые три дня наступления наши войска продвинулись на 8—10 километров и вышли на реку Россошка, где проходила вторая линия обороны противника. Западный выступ окруженных был уничтожен, но рассечь группировку не удалось; противник пошел на дальнейшее сокращение фронта окружения, но не допустил расчленения своих сил.
15—17 января наступление продолжалось, особенно на направлениях, где действовали 21‑я и 24‑я армии. Их действия были поддержаны 57‑й и 64‑й армиями. Уже 15 января оборона противника на рубеже рек Россошка и Червленная была прорвана. Враг, неся большие потери, стал отходить к городу.
К вечеру 17 января наши войска продвинулись на 20–25 километров и приблизились к нашему бывшему внутреннему обводу, на котором враг занял оборону. Расчленить окруженных пока не удавалось. Противник всячески пытался остановить наступление советских войск, неоднократно переходил в контратаки, с особым упорством он стремился удержать населенные пункты. Наши войска в наступлении вели борьбу с противником, по-прежнему проявляя величайший героизм и самоотверженность. Территория, занятая окруженными, сократилась теперь почти в два раза. Последующие три дня войска фронта готовились к прорыву обороны противника, созданной на внутреннем обводе. 22 января наступление возобновилось. Оборона противника и здесь была прорвана. Замысел советского командования на заключительном этапе операции предусматривал ударами 21‑й и 65‑й армий расчленить и окончательно уничтожить прижатую к Волге группировку противника; встречный удар наносила 62‑я армия.
К исходу 26 января войска 21‑й и 62‑й армий соединились в районе Мамаева кургана, в результате чего окруженная группировка была расчленена на две части.
С 25 января началась массовая сдача в плен целых частей и соединений. К 31 января сопротивление южной группы окруженных фактически прекратилось, и она капитулировала. В этот же день был взят в плен и генерал-фельдмаршал Паулюс со своим штабом.
Вот что рассказал мне командующий 64‑й армией товарищ М.С. Шумилов о пленении генерал-фельдмаршала Паулюса.
«29 января нам стало известно, что штаб 6‑й армии отошел на западную окраину Сталинграда, но где точно он находился, мы пока не знали. 30 января захваченные пленные показали, что штаб Паулюса находится в подвале универмага, т. е. в полосе наступления нашей армии. Мною было принято решение не прекращать действий и этой же ночью окружить универмаг. С этой целью был организован подвижный отряд из танков, мотопехоты 38‑й мотобригады с армейским инженерно-саперным батальоном для разминирования подступов к универмагу. При отряде находился начальник разведки бригады старший лейтенант Ильченко со средствами связи.
