在令人瘋狂的緊張氣氛中，被分散投入的蘇聯坦克發動了一次又一次攻擊，把對手弄得疲憊不堪。參戰的幾個蘇聯坦克軍隻有中型和輕型坦克，僅有2個坦克集團軍直轄坦克旅有重型坦克（每個旅20輛）。KV重型坦克的厚重裝甲再次給德軍留下深刻記憶。德國坦克無力與之正面對抗，隻能迂回攻擊。一輛履帶斷裂的KV坦克被德軍包圍起來用大炮猛轟，卻沒有一發炮彈能夠擊穿裝甲。最後，蘇聯坦克手爬出來投降。讓德國人感到吃驚的是，這些坦克手雖然耳朵被震聾，卻幾乎沒有受傷。
對隻有2個裝甲師和2個摩托化師，總計300輛可用坦克的保盧斯來說，遭受550輛蘇聯坦克的猛攻（另有蘇軍原有300多輛坦克），無疑是一次心驚肉跳的戰鬥經曆。坦克戰鬥持續不斷，德軍的燃料和彈藥眼看就要耗盡。幸運的是，蘇軍每次投入的坦克數量都有限，德軍反坦克手們基本還應付得過來。頓河草原上，到處散落着起火燃燒或故障抛錨的蘇聯坦克。
預定參加進攻的其他幾支蘇軍都亂成一團。第64集團軍代理司令原本是崔可夫，但在7月28日被舒米洛夫接替。崔可夫被降職為副司令。戈爾多夫原本答應給第64集團軍一支強力部隊，包括第204步兵師和第23坦克軍，同時指令第62、64集團軍于7月29日淩晨2時展開聯合攻擊。可是舒米洛夫和崔可夫找不到這兩個部隊。直到7月29日中午才發現了第23坦克軍一個旅，卻完全沒準備。
途中，崔可夫遇到了第62集團軍司令洛帕京（7月27日上任，但正式就任是8月3日）。洛帕京告訴他們，第62集團軍沒準備沒彈藥，反正是不會進攻的，再說進攻指令也沒有得到方面軍軍事委員會的準許。接着，戈爾多夫又把崔可夫叫到斯大林格勒，嚴厲斥責他把第64集團軍右翼撤過了齊爾河。