Защитники города тоже несут большие потери. «Город сильно разрушен, многие заводы превратились в груду кирпича и металлолома. Резервы с трудом пробиваются с левого берега на правый. Льдины тормозят продвижение катеров. На улицах города идут непрерывные бои, Город буквально завален трупами как немецких, так и советских солдат, разбитыми танками и орудиями, железнодорожные станции изуродованы до неузнаваемости», – пишет в эти дни в дневнике Чуянов.
Антифашистский немецкий комитет «Свободная Германия» издает манифест: «В минуту смертельной опасности, нависшей над нашей родиной, организован комитет „Свободная Германия“. Он выражает мнения и чаяния многих немцев. Гитлер тянет Германию в бездну. Близится день, когда на Германию обрушатся удары со всех сторон. Войска Англии и США стоят у дверей Европы. Германия не сможет долго выдержать. Гитлер всю Европу сделал врагом немецкого народа. Война проиграна, но Гитлер не думает о мире. Немецкий народ нуждается в мире и жаждет его. Неотложной задачей является образование национального немецкого правительства, которое установит твердый порядок, прекратит военные действия, вступит в военные переговоры о мире, освободит жертв гитлеровского террора и устроит суд над виновниками войны. За народ и Отечество! За немедленный мир! За спасение немецкого народа!»
Тем временем положение армии Паулюса становится все более критическим. Паулюс шлет фюреру тревожное сообщение: «Продовольствия в армии осталось на 6 дней, положение с боеприпасами критическое».
20 ноября 1942 года в 4 часа 30 минут утра Сталинградский фронт начал наступление, которое должно решить судьбу Сталинграда. Стремительное наступление советских войск оказалось неожиданным для фашистов, которые были «уверены в их неспособности к активным боевым действиям» (Чуянов). В первые два дня было захвачено в плен несколько тысяч немцев, взято много орудий. Гитлер посылает Паулюсу радиограмму: «Противник прорвался в тыл немецких частей и в отчаянии пытается вернуть в свои руки важную для него крепость на Волге. Вы должны удержать позиции Сталинграда, завоеванные большой кровью».
На это послание Паулюс ответил: «Армия окружена. Запасы горючего скоро закончатся. Прошу предоставить свободу действий на случай, если придется создать круговую оборону». Тем временем кольцо окружения армии Паулюса все больше сжималось и 24 ноября 1942 года «накрепко замкнулось, и теперь у Паулюса нет другого пути, кроме сдачи на милость победителя» (Чуянов). Окруженные советскими войсками 17 дивизий Паулюса и 5 танковых дивизий Грота делают безуспешные попытки прорваться из окружения. 6 декабря на Волге появился затор льдин, затруднивший подвоз боеприпасов и продовольствия в город и вывоз из него раненых. Но и в этих тяжелейших условиях сталинградцы не прекращают работу на своих, почти разрушенных, заводах, оказывая существенную помощь воинским частям.