Общая численность всех частей и соединений 57-й армии на 20 ноября 1942 г. составляла 39 400 человек. Из этого числа 20 180 человек входило в состав стрелковых частей, а 12 337 человек — в состав 13-го механизированного корпуса. Общая численность 51-й армии на 20 ноября 1942 г. составляла 44 446 человек. Из этого числа 15 651 человек насчитывал 4-й механизированный корпус, а 24 026 человек — стрелковые соединения армии. Таким образом, число солдат и командиров в составе подвижных войск обеих армий было вполне сравнимо с численностью их стрелковых войск.
Помимо 13-го механизированного корпуса, в составе танковых войск 57-й армии были 90-я и 235-я танковые бригады. В составе первой было 3 КВ, 14 Т-34 и 9 Т-70, в составе второй — 26 КВ и 2 Т-34. Эти танки планировалось использовать исключительно для непосредственной поддержки пехоты. Также в танки НПП попала часть сил 4-го механизированного корпуса.
История с использованием танков свежесформированных мехкорпусов в качестве подпорки стрелковых частей заслуживает отдельного описания. За несколько дней до наступления, 17 ноября 1942 г., Еременко запрашивает у Жукова: «Прошу разрешения использовать два полка тов. Вольского, а с подходом [танков] ему будут возмещены». Ему ответил А. М. Василевский: «Ставка Верховного Главнокомандования приказывает принять все меры к скорейшей подаче отд. танковых полков 51-й армии и лишь в крайнем случае разрешает использовать с пехотой два танковых полка Вольского, но не за счет полков мехбригад».
Судя по всему, аналогичная переписка имела место не только по 4-му мехкорпусу, но и по 13-му мехкорпусу. Из состава того и другого соединения были изъяты танки. Но в отличие от 4-го механизированного корпуса, в 13-м механизированном корпусе не было отдельных танковых полков. Поэтому, несмотря на запрет использования танковых полков мехбригад корпусов для прорыва обороны, они были задействованы в качестве средства непосредственной поддержки пехоты 57-й армии.
Наступление Сталинградского фронта шло волной от правого крыла к левому. Первой перешла в наступление 51-я армия. Артподготовка в полосе армии началась в 7.30, в 8.30 части армии перешли в атаку и к 10.00 на всех участках атаки ворвались на позиции переднего края противника. Удар пришелся по стыку 1-й и 18-й румынских пехотных дивизий, занимавших оборону на широком фронте.
Изъятые из состава 4-го механизированного корпуса танки были использованы для непосредственной поддержки пехоты. Наступление 126-й стрелковой дивизии поддерживал 158-й танковый полк, а 302-ю стрелковую дивизию — 55-й отдельный танковый полк. К 11.30 задача была выполнена: оборона противника была прорвана на всю глубину. Результаты работы танковых полков нельзя не признать впечатляющими. 158-й танковый полк за 20 ноября уничтожил 8 орудий и 23 ДЗОТа с гарнизонами, 55-й танковый полк — 12 орудий, 42 ДЗОТа с гарнизонами. Также было захвачено 18 противотанковых пушек. Потерями 158-го танкового полка стали 8 Т-34 (5 сгорело и 3 подорвались на минах) и 4 Т-70, плюс 6 Т-34 застрявшими в болоте, 55-го танкового полка — 2 Т-34 и 3 Т-70 от огня противника и 3 застрявшими в болоте.
В 11.20 20 ноября 4-й механизированный корпус получил приказ на ввод в прорыв. В 13.30 масса танков и автомашин пришла в движение. Корпус входил в чистый прорыв, ему не требовалось допрорывать оборону противника. Колонны двигались, не встречая сопротивления. К 19.30 части корпуса Вольского вышли в район узла дорог Плодовитое. Местных жителей в Плодовитом не было, проводника взять было неоткуда, голая степь практически не давала ориентиров. Далее мехбригады продвигались, можно сказать, на ощупь. К рассвету 21 ноября части корпуса Вольского вышли к железной дороге Сталинград — Сальск на участке от станции Абганерово до станции Тингута.
Основные силы корпуса отстали, и поэтому станция Абганерово была захвачена частями штаба корпуса, 44-м бронебатальоном (БА-64) и 61-м мотоциклетным батальоном. На станции был захвачен эшелон с войсками и артиллерией, склады, автомашины и другое имущество. Среди захваченных трофеев также было 150 орудий советского производства, скорее всего, захваченных немцами в оборонительной фазе битвы. Сдав Абганерово частям 4-го кавкорпуса, механизированные бригады корпуса Вольского продолжили наступление. В середине дня были захвачены станции Тингута, Абганерово, разъезд «74 км» и Зеты. За 20 и 21 ноября 4-й мехкорпус захватил 10 танков, 44 орудия, 600 автомашин, около 7000 пленных. Собственные потери составили 16 убитыми и 45 ранеными.
Следующей в идущей от правого фланга к левому стала 57-я армия. Артиллерийская подготовка здесь началась в 9.30, на два часа позже соседа. В 10.30 армия перешла в наступление, а уже к 12.00 передний край противника был прорван. Удар пришелся по оборонявшейся на 18-км фронте 2-й румынской пехотной дивизии. Первыми атаковали стрелковые части 57-й армии при поддержке танковых бригад и танковых полков. 169-я стрелковая дивизия наступала совместно с 90-й танковой бригадой. Наступление не было прогулочным маршем. Оперативным резервом немцев на этом направлении была 29-я моторизованная дивизия. В первый день советского наступления ее собирались направить на север, в подчинение XXXXVIII танкового корпуса. Однако начало советского наступления к югу от Сталинграда вынудило бросить дивизию в контрнаступление. Увидев танки, части 169-й стрелковой дивизии стали отходить. Положение спасли танки 90-й танковой бригады, подбившие несколько танков противника. Однако дальнейшее продвижение советских войск было остановлено. 169-я стрелковая дивизия потеряла за 20 ноября 93 человека убитыми и 257 ранеными. 90-я танковая бригада потеряла 2 Т-34 сгоревшими, 3 КВ, 1 Т-34 подбитым, 1 Т-34 и 1 Т-70 подорвавшимися на минах. Другие соединения 57-й армии встретили меньшее сопротивление. 422-я стрелковая дивизия потеряла 7 человек убитыми и 129 ранеными, 143-я стрелковая бригада — 7 человек убитыми и 174 ранеными.
Если 169-я стрелковая дивизия встретила сопротивление резервов противника в лице 29-й моторизованной дивизии, то на пути 422-й дивизии встало несколько неожиданное препятствие. По сигналу «Атака» 176-й танковый полк двинулся в атаку вместе с пехотой 422-й стрелковой дивизии. К 13.00 оборона противника была прорвана, но удар последовал с неожиданной стороны. После прорыва обороны танковый полк напоролся на ранее установленные (в оборонительной фазе битвы) и остававшиеся в тылу румынских войск мины. В результате подорвались 19 Т-34 и 3 Т-70. Потери от ПТО противника составили один танк Т-70 сгоревшим и один Т-34 подбитым. Таким образом, за первый день наступления полк лишился 24 танков из 28 имевшихся к началу наступления. Участие полка в наступлении Сталинградского фронта было прервано. Более того, утратила свои ударные возможности 61-я механизированная бригада 13-го мехкорпуса, которой принадлежал этот полк.
Однако главной фигурой в наступлении 57-й армии был 13-й механизированный корпус. Он был введен в прорыв по приказу командующего 57-й армией в 13.30 20 ноября 1942 г. Части 29-й моторизованной дивизии, приостановившие наступление советской пехоты, были сбиты со своих позиций. Наступающий корпус Т. С. Танасчишина пересек железную дорогу на Сталинград и продвигался далее к Нариману.
На подступах к Нариману 13-й танковый корпус и 169-я стрелковая дивизия с 90-й танковой бригадой отразили последние контратаки 29-й моторизованной дивизии. 21 ноября немцы были выбиты из Наримана. Дёрр пишет об этом: «4-я танковая армия бросила в бой свой резерв — 29-ю моторизованную дивизию. Она вначале восстановила положение, но впоследствии не смогла удержать позиции»[300]. Фактически войска 57-й армии наступали почти по тому же маршруту, по которому шел на Сталинград Г. Гот в августе 1942 г.
Ночью 22 ноября 4-й мехкорпус получил приказ заместителя командующего Сталинградским фронтом М. М. Попова к исходу дня захватить Советский и выдвинуть передовой отряд на Карповку. Корпус к тому моменту двигался вперед в прямом смысле этого слова вслепую. Никаких данных о противнике на направлении наступления ни от штаба 51-й армии, ни от штаба Сталинградского фронта не поступало. Заявки на воздушную разведку выполнены не были — из-за плохой погоды авиация фактически бездействовала. Корпус мог лишь светить себе «ближним светом» — посылая по всем направлениям разведотряды на мотоциклах и бронеавтомобилях БА-64. Была также установлена связь с соседом справа — 13-м мехкорпусом. Обстановку это прояснило в незначительной степени: были получены расплывчатые сведения об участке фронта справа от полосы наступления. Слева соседей просто не было, одна казавшаяся бескрайней степь. В такой обстановке контрудар мог последовать с любого направления. Густой «туман войны» висел над полем сражения. Оставалось принять все меры предосторожности и уповать на свою счастливую звезду. Вольский выдвинул на фланги сильное боковое охранение и вывел в резерв 60-ю механизированную бригаду.
Вскоре и без того непростая обстановка усугубилась молниями «из стратосферы». При подходе штаба корпуса к Верхне-Царицынскому самолетом был доставлен приказ командующего Сталинградским фронтом А. И. Еременко с задачей захватить Старый и Новый Рогачик, Карповскую, Карповку. Это существенно меняло первоначальную задачу корпуса. Теперь он должен был отвернуть от точки рандеву с Юго-Западным фронтом у Калача и наступать в тыл войскам 6-й армии под Сталинградом. Точнее, корпус разворачивался для сокрушения быстро строящейся обороны 6-й армии фронтом на запад.
Буквально через полчаса после прибытия самолета от А. И. Еременко в штаб корпуса приехал на машине заместитель командующего 51-й армией полковник Юдин. Командиру 4-го мехкорпуса был вручен приказ командарма-51 (в чьем оперативном подчинении находился корпус), подтверждающий ранее поставленную задачу. Мехкорпус должен был захватить Советский и выйти на рубеж Карповка, Мариновка, т. е. примерно на рубеж железной дороги из Сталинграда на Калач. Оказавшись с двумя приказами на руках, Вольский принял компромиссное решение и повернул на Карповку 59-ю механизированную бригаду. Удар на Карповку был безрезультатным — высланные Паулюсом подвижные части заняли старые советские укрепления. Остальные части 4-го мехкорпуса двигались на Советский, выполняя прежнюю задачу.