Фактически развертывание дивизии на каком-то определенном рубеже было сорвано. Войска с той или иной степенью хаотичности выгружались вдоль железной дороги на Котельниково. В. И. Чуйков вспоминал:
«Возле разъезда Небыковский батальон бойцов 208-й стрелковой дивизии, развернувшись цепью фронтом на юг, рыл окопы. Командир батальона доложил, что, узнав от отходящих с юга о появлении немецких танков в Котельниково, он по своей инициативе решил занять оборону. Где командир полка или дивизии, он не знал, поскольку его батальон только выгрузили. Я одобрил действия этого командира батальона, приказав задерживать отходящих, и обещал дать ему связь от ближайшего штаба, который надеялся найти на станции Чилеков».
Если быть точным, то Небыковский (Небыково) — это населенный пункт рядом с Чилеково. Станции такой на карте железных дорог того времени просто нет. Но не суть важно. Неизвестного комбата трудно в чем-либо упрекнуть: под угрозой прорыва вражеских танков нужно было занимать оборону. Однако в итоге в распоряжении полковника Воскобойникова оказалось меньше половины соединения. Под Гремячим из состава 208-й стрелковой дивизии собрались четыре стрелковых батальона, один артиллерийский дивизион, противотанковый дивизион и батарея полковых пушек. В ночь на 4 августа полковник Воскобойников решил отвести собравшиеся в районе Гремячего части под Чилеково. Однако в сражении с моторизованным противником отход — это очень опасный маневр. Ранним утром 4 августа последовал последний акт драмы. Наступающие вдоль железной дороги немцы сначала атаковали на марше отходящие части, а затем сбили с позиций не успевшие закрепиться под Чилеково подразделения. В бою под Чилеково погибли полковник Воскобойников и комиссар дивизии Малофеев. Сбор оставшихся частей 208-й стрелковой дивизии состоялся уже под Абганерово и у разъезда 74 км. Последний удар по ней нанесли августовские бои. Формально дивизия была расформирована по Приказу НКО СССР № 00248 от 28.11.1942.
Однако свою роль разрозненные подразделения 208-й стрелковой дивизии, принявшие бой прямо в эшелонах, все же сыграли. От наступления строго вдоль железной дороги Гот отказался и предпочел выполнить широкий обходной маневр по степи.
150 км по степи. Но в открытой танкодоступной местности, да еще летом, удерживать противника обороной направлений было невозможно. Сменив направление удара, наступающие немцы прорвали оборонявшую фронт 20–25 км 38-ю стрелковую дивизию (численностью 1685 человек на 25 июля) 57-й армии и преодолели Сталинградский обвод. Это было сделано широким обходным маневром, ставшим своеобразным рекордом не только для 14-й танковой дивизии, но и для всего Восточного фронта. Он описан в истории соединения следующим образом: «3 августа дивизия — впереди снова быстрый К64 [мотоциклетный батальон] — выступила из района Ремонтная в большой марш, приведший ее в непосредственную близость к Сталинграду. Тропический зной в степи без признаков тени и непроницаемая, осязаемо плотная завеса из пыли снова потребовали от людей и моторов предельного напряжения сил. Короткий отдых в полдень, и снова громыхание маршевой колонны в степных просторах. К быстро наступившей ночи авангард достиг поставленной цели — через Жутов 2 к мосту у Аксай. Дорога была найдена с трудом, карты были для ищущих плохой поддержкой. Положиться можно было только на полевой компас. За 15 часов пройдено 150 км, „дневное достижение, до сих пор не наблюдавшееся ни у одного танкового полка в России“, как гордо звучало в дневном донесении 36-го танкового полка. При этом, однако, подошли к концу и запасы горючего. Проникнуть в широкий разрыв вражеского фронта и теперь стоять без движения!»