23 августа немецкие войска вырвались к Волге у северной окраины Сталинграда. Телефонная и телеграфная связь со Сталинградом была прервана, и находившийся в Сталинграде представитель Ставки A.M. Василевский вынужден был докладывать Сталину по радио короткими передачами. 24 августа по с трудом восстановленной проводной связи Сталин телеграфировал Василевскому, командующему Сталинградским фронтом Гордову и члену ГКО Маленкову, прибывшему в Сталинград: «У вас имеется достаточно сил, чтобы уничтожить прорвавшегося противника. Соберите авиацию обоих фронтов и навалитесь на прорвавшегося противника. Мобилизуйте бронепоезда и пустите по круговой железной дороге Сталинграда. Пользуйтесь дымами в изобилии, чтобы запугать врага. Деритесь с противником не только днем, но и ночью. Используйте вовсю артиллерийские и эрэсовские силы… Самое главное – не поддаваться панике, не бояться нахального врага и сохранить уверенность в нашем успехе».
27 августа Г. К. Жуков был вызван в Москву, и в тот же день он прибыл в Кремль. «Верховный сказал, что у нас плохо идут дела на юге и может случиться, что немцы возьмут Сталинград, – вспоминал он. – Не лучше складывается обстановка и на Северном Кавказе. ГКО решил назначить заместителем Верховного Главнокомандующего и послать в район Сталинграда Жукова… «Когда вы можете вылететь?» – спросил Верховный. Я ответил, что мне потребуются сутки для изучения обстановки и 29-го я смогу вылететь в Сталинград. «Ну, вот и хорошо. А вы не голодны? – спросил вдруг И.В. Сталин. – Не мешало бы немного подкрепиться». Принесли чай и десяток бутербродов. За чаем И.В. Сталин вкратце сообщил сложившуюся обстановку на 20 часов 27 августа».
3 сентября Сталин направил Жукову в Сталинград телеграмму: «Положение со Сталинградом ухудшается. Противник находится в трех верстах от Сталинграда. Сталинград могут взять сегодня или завтра, если северная группа войск не окажет немедленную помощь. Потребуйте от командующих войсками, стоящих к северу и северо-западу от Сталинграда, немедленно ударить по противнику и прийти на помощь к сталинградцам. Недопустимо всякое промедление. Промедление теперь равносильно преступлению. Всю авиацию бросьте на помощь Сталинграду. В самом Сталинграде авиации осталось очень мало». Однако Жуков настоял на отсрочке наступления, сославшись на нехватку боеприпасов у войск. Сталин согласился с его доводами, но указал: «Если противник начнет общее наступление на город, немедленно атакуйте его, не дожидаясь окончательной готовности войск. Ваша главная цель отвлечь силы немцев от Сталинграда и, если удастся, ликвидировать немецкий коридор, разделяющий Сталинградский и Юго-Восточный фронты».
Попытки советских войск отбросить немцев от Сталинграда не принесли успеха. Немцы сумели прорваться в город, но полностью овладеть им не смогли. С сентября, по словам Василевского, «началась беспримерная по упорству борьба за город, продолжавшаяся до 2 февраля 1943 года… Славные защитники Сталинграда, сыны всех братских республик Страны Советов оборонялись, переходили в контрнаступление и наносили ощутимые удары по врагу».
Как отмечал Жуков, «советские войска в смертельных схватках с врагом на подступах к Сталинграду, а в дальнейшем и в самом городе понесли тяжелейшие потери и поэтому наличными силами не имели возможности разгромить врага». В то же время советскому командованию стало ясно, что «наиболее боеспособные в вермахте 6-я армия Паулюса и 4-я танковая армия Гота, втянувшись в изнурительные кровавые бои в районе Сталинграда, не в состоянии завершить операцию по захвату города и у вязли там».
12 сентября Жуков вернулся в Москву и в 4 часа в Кремле вместе с Василевским докладывал Сталину обстановку в Сталинграде и вокруг него. «Верховный достал свою карту с расположением резервов Ставки, долго и пристально ее рассматривал, – вспоминал Жуков. – Мы с Александром Михайловичем отошли подальше от стола в сторону и очень тихо говорили о том, что, видимо, надо искать какое-то иное решение. «А какое «иное» решение?» – вдруг, подняв голову, спросил И.В. Сталин. Я никогда не думал, что у И.В. Сталина такой острый слух. Мы подошли к столу. «Вот что, – продолжал он, – поезжайте в Генштаб и подумайте хорошенько, что надо предпринять в районе Сталинграда. Откуда и какие войска можно перебросить для усиления сталинградской группировки, а заодно подумайте и о Кавказском фронте. Завтра в 9 часов вечера соберемся здесь».
Проработав целый день в Генштабе, Жуков и Василевский предложили Сталину идею, которая легла затем в основу операции по разгрому немецких войск под Сталинградом, Идея сводилась к следующему: «Первое – активной обороной продолжать изматывать противника; второе – приступить к подготовке контрнаступления, чтобы нанести противнику в районе Сталинграда такой удар, который бы резко изменил бы стратегическую обстановку на юге страны в нашу пользу… Нам стало ясно, что основные удары нужно наносить по флангам сталинградской группировки, прикрывающимся румынскими войсками». Окончательное решение, по словам A.M. Василевского, было принято «в середине сентября после обмена мнениями между И. В. Сталиным, Г.К. Жуковыми мною».
В своих мемуарах Жуков писал: «После смерти И.В. Сталина появилась некоторая неясность, кто же все-таки является автором плана такого значительного по своим масштабам, эффекту и результатам контрнаступления?… Имели место высказывания, что 6 октября 1942 года Военный совет Сталинградского фронта направил в Ставку свои предложения по организации и проведению контрнаступления по собственной инициативе». Жуков решительно отвергал эту версию и им подобные и заявлял: «Основная и решающая роль во всесторннем планировании и обеспечении контрнаступления под Сталинградом неоспоримо принадлежит Ставке Верховного Главнокомандования и Генеральному штабу… Заслуга Ставки Верховного Главнокомандования и Генштаба состоит в том, что они оказались способными с научной точностью проанализировать все факторы этой грандиозной операции, сумели предвидеть ход ее развития и завершение». Подготовкой плана разгрома немецко-фашистских войск под Сталинградом руководил лично Сталин.
Решающим условием для начала наступления под Сталинградом явилось изменение в общем соотношении сил на советско-германском фронте к ноябрю 1942 года. К середине ноября 1942 года общая численность действующей армии составляла 6124 тысячи человек. На ее вооружении имелось 77 734 орудий и минометов,6956 танков и самоходно-артиллерийских установок, 3254 боевых самолета. К этому же времени общая численность войск Германии и ее союзников составляла 6144 тысячи человек. Они имели более 70 тысяч орудий и минометов, 6600 танков и 3500 боевых самолетов. Приблизительное равновесие было достигнуто Советской страной после тяжелых потерь в живой силе и технике, а также утраты важнейших индустриальных центров страны в первые месяцы войны. Создание в годы сталинских пятилеток новых промышленных центров на востоке страны и беспримерная эвакуация многих важнейших предприятий обеспечили бурный рост оборонной продукции: за 1942 год на Урале она увеличилась в 5 раз, в Поволжье – в 9 раз и в Западной Сибири – в 27 раз. В 1942 году в стране было выпущено более 25 тысяч самолетов, свыше 24 тысяч танков, около 57 тысяч орудий, более 125 тысяч 82-мми 120-мм минометов. Теперь задача состояла в том, чтобы добиться перевеса в живой силе и технике на правильно выбранном направлении решающего удара по противнику.
В сентябре и октябре 1942 года разрабатывался план наступательной операции, получившей название «Уран». (По словам A.M. Василевского, «названия всем операциям давались лично Сталиным».) Жуков писал, что «к ноябрю у Ставки должны были быть механизированные и танковые соединения, вооруженные известными всему миру танками Т-34, что позволяло нам ставить своим войскам более серьезные задачи. К тому же наши командные кадры высшего звена за первый период войны многому научились, многое переосмыслили и, пройдя тяжелую школы борьбы с сильным врагом, стали мастерами оперативного искусства. Остальной командно-политический состав и воины Красной Армии на опыте многочисленных ожесточенных схваток с вражескими войсками в полной мере освоили способы и методы боевых действий в любой обстановке».