В течение дня немцы методично расстреливали из крупнокалиберных орудий все три укрепления, стремясь максимально ослабить их огневую мощь. При этом первую половину дня они скрупулезно утюжили «Сталин» и выбили три из четырех имеющихся на батарее орудия, а после обеда стали обстреливать «Волгу» и «Сибирь», желая свести к минимуму их фланкирующий огонь. Вся операция была тщательно выверена и подготовлена, и вскрыть её приготовление без агента, внедренного в штаб 11-й армии или 22-й дивизии, было невозможно. Однако генералу Рокоссовскому это не понадобилось. Определив главное направление наступления врага и создав на его пути ударную группировку сил, он был готов к любым действиям противника.
Начало штурма «Сталина» было назначено на четыре утра шестнадцатого июня, но в самый последний момент Манштейн лично передвинул сроки атаки на два часа ночи. В чем заключались причины, побудившие генерала к этому, – неизвестно. Возможно, попытался таким образом до конца сохранить режим секретности, возможно, посчитал пять утра слишком светлым временем суток для ночной атаки. Находившиеся на Сухарной балке снайперы и пулеметчики во время последней атаки серьезно проредили ряды наступавших солдат.
Вопреки прежним действиям атака началась без артиллерийской подготовки. В ней было задействовано до двух батальонов пехоты, два взвода саперов и пять штурмовых орудий, два из которых прикрывали действия пехоты, а три шли вперед вместе со штурмовыми группами.
Непревзойденные мастера внезапных атак, баварцы подполковника Хольтица успешно использовали фактор внезапности. Приданные штурмовым батальонам САУ, используя полное отсутствие артиллерии противника, быстро привели к молчанию два дзота, прикрывавших подступы к батарее, и путь пехотинцам был открыт. Действуя быстро и слажено, немецкие солдаты наверняка смогли бы до конца использовать выпавший им шанс, но на своем пути к победе они столкнулись с мелким и непредвиденным обстоятельством.
Вступив в командование четвертым сектором обороны, полковник Шадрин в тот же день направился на передовую, чтобы лично увидеть и оценить сложившееся там положение. Несмотря на непрерывный огонь вражеской артиллерии, он побывал на всех трех укреплениях, обстреливаемых немцами, и сделал свои выводы. Так, оценивая состояние 365-й батареи, полковник записал в претензиях «слабое минирование» и сразу же отдал приказ исправить положение дел.
Для восстановления изрядно опустошенного вражеским обстрелом минного поля под покровом ночи было отправлено подразделение саперов. Именно на них, а затем и их мины наткнулись атакующие цепи баварской пехоты. После короткого боя они попытались штурмовать батарею, но были вынуждены остановиться, обнаружив перед собой свежее минное поле. Баварцы залегли, но ненадолго. Два штурмовых орудия протаранили неожиданное препятствие, и атака возобновилась. Двигаясь впереди штурмовых отрядов, немецкие САУ приблизились к укреплению и стали расстреливать его почти в упор. В неравной схватке с превосходящим противником погибло единственное зенитное орудие, уцелевшее после дневного артобстрела, успев разменять жизнь своего расчета на жизнь экипажей двух штурмовых орудий. Ещё одно САУ было повреждено зенитными орудиями форта «Волга», но выбытие штурмовых орудий из строя не смогло помешать немцам ворваться на батарею.