В период между 15 сентября и 3 октября Чуйков получал одну дивизию за другой всего шесть свежих, хорошо укомплектованных пехотных дивизий, две из них гвардейские. К 1 октября Чуйков располагал уже одиннадцатью дивизиями и девятью бригадами, то есть примерно пятнадцатью дивизиями, не считая рабочей гвардии и ополченцев. Немецкая сторона ни на одном этапе боев за город не имела более десяти дивизий. Существовал единственный способ удержать Сталинград оплатить его защиту жизнями советских солдат. Как выразился впоследствии Чуйков, «время это кровь» . К 16 сентября 1942 г. Сталинград находился в основном в немецких руках. Волга как водная магистраль не могла более использоваться советской стороной. Промышленные предприятия Сталинграда были эвакуированы, разрушены или находились в зоне обстрела немецкой артиллерии и не могли работать. Продолжение немецкого наступления на Сталинград ничего больше не могло дать немцам. Гитлер же хотел завершить сражение за Сталинград, очистив всю территорию города от красноармейцев. Эта задача носила чисто тактический характер, но пропаганда с обеих сторон сделала ее стратегической. Дело в том, что до тех пор, пока РККА сражалась западнее Волги, Сталин мог утверждать, что героическая оборона города продолжается. Гитлер не хотел этого допустить политика и пропаганда взяли верх .
В сентябре взятие Сталинграда стало первостепенной задачей вермахта. Фюрер был буквально одержим Сталинградом и в то же время не забывал провала немецкого наступления на Кавказ. После своих военных триумфов Гитлер стал с презрением относиться к таким обыденным требованиям, как поставка топлива или нехватка продовольствия. К тому же его психическое состояние было крайне неустойчивым. Постоянные вспышки гнева по малейшему поводу приводили офицеров Ставки в ужас. Генерал Варлимонт, вернувшийся после недельного отсутствия, был потрясен остановившимся взглядом фюрера, наполненным такой горячей ненавистью, что он невольно подумал: «Этот человек посрамлен. Он потерял лицо и осознал, что его фатальной игре пришел конец. Он понял, что Россию не сломить» . Гитлер, вероятно, понял, что неудача на Кавказе означает конец войны. И в то же время он никак не хотел с этим смириться. Ему во что бы то ни стало хотелось захватить Сталинград, как будто взятие этого города могло что-то изменить в положении Германии.
К середине октября немцы овладели вершиной Малахова кургана, а также северным и южным склонами, а восточный склон с 28 сентября 1942 г. по 26 января 1943 г. обороняла 284-я стрелковая дивизия Н. Ф. Ба-тюка.
С конца сентября бои велись преимущественно в северной части города, где находились рабочие поселки и промышленные предприятия. Названия их вошли не только в военную, но и в мировую историю: завод по производству артиллерийских орудий «Баррикада», металлургический комбинат «Красный Октябрь», тракторный завод имени Дзержинского, химкомбинат «Лазурь» со своей известной всем участникам боев «теннисной ракеткой», как из-за своей формы назывались подъездные железнодорожные пути предприятия.
Бои в северной части города превосходили своей ожесточенностью и кровопролитием все сражения войны. По решимости, с которой бились солдаты, по плотности войск, сосредоточенных на сравнительно маленькой территории, по концентрации огня ближайшей параллелью Сталинградской битве было Верденское сражение, где в 1916 г. за полгода погибло полмиллиона немецких и французских солдат. Английский историк Алан Кларк отмечал, что развернувшееся под Сталинградом сражение имело существенное отличие: под Верденом сражавшиеся не видели друг друга в лицо, их разрывали в клочья артиллерийские снаряды или косило пулеметным огнем на большой дистанции. Под Сталинградом каждое сражение превращалось в схватку между отдельными людьми.
Солдаты осыпали бранью противника на другой стороне улицы; они часто слышали дыхание врага в соседнем помещении, пока перезаряжали оружие; в густом дыму и кирпичной пыли шли рукопашные схватки на ножах и лопатах, с кирпичами и прутьями арматуры . С начала ноября немцы стали закрывать окна в домах, где им удалось закрепиться, проволочными решетками. Решетки должны были предохранять от гранат. Справиться с этим препятствием могла только малокалиберная артиллерия, а ее в 62-й армии как раз не хватало. Вскоре красноармейцы нашли выход они стали приделывать к гранатам крючки, которыми гранаты цеплялись за проволочные решетки . Немецкий генерал Дерр вспоминал: «За каждый дом, водонапорную башню, железнодорожную насыпь, стену, погреб, каждую кучу развалин шел ожесточенный бой, который нельзя было даже сравнить с Первой мировой войной по трате боеприпасов. Расстояние между армией противника и нашей было минимальным. Несмотря на сильную активность авиации и артиллерии, было невозможно выбраться из района ближнего боя. Русские превосходили немцев в умении использовать местность и маскироваться и были опытнее в баррикадных боях за отдельные здания» . Со своей стороны, даже В. И. Чуйков отмечал в своих мемуарах: «Мы видели и храбрость, и героизм противника, хотя и бессмысленные; отвагу, хотя и неуместную; умение организовать наступление в городских условиях и упорство в достижении цели» .