Самым сильным инструментом в руках Э. фон Манштейна была 6-я танковая дивизия Эрхарда Рауса. Она прибывала начиная с 27 ноября в Котельниково после отдыха и укомплектования во Франции (дивизия понесла большие потери зимой 1941—1942 гг.). После доукомплектования и перевооружения 6-я танковая дивизия представляла собой серьезную силу. В ноябре 1942 г. в составе дивизии числилось 159 танков (21 Pz.II, 73 Pz.III с длинноствольной 50-мм пушкой, 32 Pz.III с короткоствольной 75-мм пушкой, 24 Pz.IV с длинноствольной 75-мм пушкой и 9 командирских танков). Подавляющее большинство танков дивизии было новейших образцов, способных противостоять T-34.
Первым противником 6-й танковой дивизии после выгрузки из железнодорожных эшелонов стали части 4-го кавалерийского корпуса, которые готовились к штурму Котельниково. Конечно, для поддержанного одной танковой бригадой кавалерийского корпуса полнокровная танковая дивизия противника на открытой танкодоступной местности была очень опасным противником. В течение 3—4 декабря состоялось сражение в районе Похлебина, в ходе которого 81-я кавалерийская дивизия была окружена и большей частью уничтожена. Погибли командир дивизии полковник В.Г.Баумштейн, начальник штаба подполковник Терехин, начальник политотдела полковой комиссар Турбин. Однако бои с кавалеристами не позволили дивизии Э.Рауса сдвинуть рубеж развертывания деблокирующей группировки ближе к Сталинграду.
Вскоре 4-й танковой армии для ее удара на Сталинград была передана 17-я танковая дивизия из состава группы армий «Центр». Она на 18 ноября насчитывала 9 Pz.II, 30 Pz.III с 50-мм короткоствольной пушкой, 18 Pz.IV с 24-калиберным 75-мм орудием и 3 командирских танков.
Со своей стороны советское командование активно готовилось к развитию наступления на запад и сокрушению окруженных в Сталинграде войск противника. 8 декабря последовала директива Ставки ВГК № 170699 на формирование 5-й ударной армии в составе 4-й гвардейской, 258, 300, 315-й и 87-й стрелковых дивизий, 4-й механизированный корпус, 7-й и 23-й танковые корпуса и 3-й гвардейский кавалерийский корпус. Армия, которую возглавил генерал-лейтенант М.М.Попов, развернулась между 51-й армией Сталинградского фронта и 5-й танковой армией Юго-Западного фронта на внешнем фронте окружения Сталинграда. В район Сталинграда несколько позже прибыла 2-я гвардейская армия под командованием генерал-лейтенанта Р.Я.Малиновского. Первоначально ее планировалось использовать для проведения операции «Сатурн» (развития наступления под Сталинградом) из района Калача в направлении на Ростов — Таганрог. Погрузка частей армии в эшелоны для следования на фронт началась в первых числах декабря. В сутки грузилось 18 и больше эшелонов, а всего для перевозки использовалось 165 железнодорожных составов. Разгрузка производилась северо-западнее Сталинграда, на станциях Иловля, Арчеда, Калинине, Липки, Качалино, разъездах Тишкин, 536-й км. Первые эшелоны стали прибывать к местам разгрузки 10 декабря и сразу же направлялись в район сосредоточения — Вертячий, Песковатка.
Пока каждая из сторон готовилась к реализации собственных планов, не зная, какие сюрпризы готовит противник. К вечеру 11 декабря в районе Котельниково сосредоточился LVII танковый корпус в составе 6-й и 23-й танковых и 15-й авиаполевой дивизий. Основные силы 4-й румынской армии были перегруппированы к востоку от Котельниково. Операция по деблокированию армии Паулюса получила кодовое наименование «Зимняя гроза» (Wintergewitter).
Утром 12 декабря LVII танковый корпус перешел в наступление по обе стороны железной дороги. Противником наступающих танковых дивизий стали 302-я и 126-я стрелковые дивизии 51-й армии. Под ударами танков советские войска вынуждены были отойти на р. Аксай. Свежая танковая дивизия была сильным аргументом. Переправившись через р. Аксай, 6-я танковая дивизия вышла к селению Верхне-Кумский. Ей навстречу были выдвинуты части 4-го механизированного корпуса В.Т.Вольского. Механизированные бригады подходили к Верхне-Кумскому с трех сторон, намереваясь окружить и уничтожить прорывающуюся к Сталинграду 6-ю танковую дивизию. Командир дивизии Эрхард Раус принял нестандартное решение: небольшими частями закрепиться в Верхне-Кумском, а боевой группой вокруг танкового полка обходить селение против часовой стрелки, каждый раз сталкиваясь с механизированной бригадой корпуса В.Т.Вольского (уже успевшего понести потери в ходе окружения сталинградской группировки) при своем численном превосходстве. В итоге 13 декабря разыгралось «вращающееся» танковое сражение, в котором проявились качества модернизированных танков Pz.IV с длинноствольным орудием в качестве танкоборцев.
Прорыв к р. Аксай и начавшееся перемалывание соединений 51-й армии означали реальную опасность прорыва внешнего фронта окружения. Ставкой ВГК были немедленно приняты меры по построению плотного заслона на пути прорывающегося к Сталинграду танкового клина немцев. Уже 14 декабря в 22.30 директивой № 170708, адресованной своему представителю А.М.Василевскому, Ставка ВГК потребовала:
«Ввиду изменившейся обстановки на юге осуществление первого этапа операции «Кольцо» отложить» (Русский архив: Великая Отечественная: Ставка ВГК. Документы и материалы. 1942 г.... С. 467).
Соответственно 2-ю гвардейскую армию предлагалось «форсированным маршем двинуть на юг и расположить в тылу частей, действующих против котельниковской группы противника» (там же).
Пока шло сосредоточение 2-й гвардейской армии, 51-я ударная армия продолжила сражение с пробивающейся к Сталинграду группировкой противника. Атака Гота 16 декабря сводным танковым полком из танков 6-й и 17-й танковых дивизий успеха не принесла. На следующий день немецкие подвижные соединения были вынуждены атаковать хорошо окопавшихся советских пехотинцев своей мотопехотой.
Тем временем войска 2-й гвардейской армии 17 декабря силами двух дивизий и одного механизированного корпуса лишь начинали сосредоточиваться на оборонительном рубеже. В 24.00 приказом командующего Сталинградским фронтом 87-я стрелковая дивизия, 4-й кавалерийский корпус и 4-й механизированный корпус со всеми средствами усиления были подчинены командующему 2-й гвардейской армией Р.Я.Малиновскому.
19 декабря сражение достигло своей критической точки. LVII танковый корпус в этот день продвинулся дальше на север до реки Мышкова. Его передовой отряд находился в 48 км от южного участка внутреннего фронта окружения сталинградского «котла». Для качественного изменения обстановки достаточно было пробить узкий коридор, в который можно было протолкнуть колонны снабжения. Для этой цели командование группой армий «Дон» держало наготове позади наступающих соединений 4-й танковой армии автоколонны с 3000 т горючего, боеприпасов и продовольствия, а также тягачи, которые должны были обеспечить подвижность части артиллерии 6-й армии.
Одновременно продолжалось сосредоточение 2-й гвардейской армии на рубеже реки Мышкова. 19 декабря прибыл 7-й танковый корпус П.А.Ротмистрова, насчитывавший 92 танка, в том числе 20 KB и 41 T-34. Также в подчинение Р.Я.Малиновского прибывал 2-й гвардейский механизированный корпус генерал-майора К.В.Свиридова. Это было танковое соединение, переформированное из пехоты. Корпус был сформирован в ноябре 1942 г. в Тамбовской области на базе 22-й гвардейской стрелковой дивизии. На рубеж реки Мышкова также выдвигались стрелковые соединения, в частности 13-й гвардейский стрелковый корпус генерал-майора П.Н.Чанчибадзе.
