После заключительного 10-минутного огневого налета с привлечением всех огневых средств, стрелковые соединения, взаимодействуя с танковыми частями, устремились к переднему краю вражеской обороны. Так, на участках прорыва 51-й армии действия 126-й и 302-й стрелковых дивизий поддерживались двумя танковыми полками 4-го механизированного корпуса - 158-м и 55-м. Прикрываясь дымом и пылью от разрывов снарядов и мин, советские танки и пехота крушили оборону противника на переднем крае.
57-я армия силами 422-й и 169-й стрелковых дивизий прорвала оборону противника на фронте между озерами Сарпа и Цаца, нанося удар на юг и юго-запад. Противник вынужден был отходить на рубеж балка Тоненькая, балка Шоша, разъезд 55-й км, балка Морозова. Выполнив ближайшую задачу, войска 57-й армии повернули в направлении колхоза им. 8 Марта и дальше на северо-запад, охватывая сталинградскую группировку противника с юго-запада.
64-я армия{135} перешла в наступление соединениями своего левого фланга 36-й гвардейской, 204-й и 38-й стрелковыми дивизиями. Прорвав оборону противника на фронте южнее Елхи, войска этой армии к исходу дня продвинулись на 4-5 км, очистив от врага с. Андреевка.
51-я армия главными силами наступала из межозерья Цаца, Барманцак в общем направлении на Плодовитое, Верхне-Царицынский, Советский. Обеспечивая действия главных сил с севера, 15-я гвардейская стрелковая дивизия 51-й армии наносила удар по противнику из межозерья Сарпа, Цаца в направлении совхоза "Приволжский".
Во второй половине дня 20 ноября, когда ударные группировки Сталинградского фронта прорвали оборону противника на всех трех участках наступления, в образовавшиеся бреши были введены подвижные соединения - 13-й танковый и 4-й механизированный корпуса под командованием полковника Т. И. Танасчишина и генерал-майора танковых войск В. Т. Вольского и 4-й кавалерийский корпус под командованием генерал-лейтенанта Т. Т. Шапкина{136}. Подвижные войска фронта устремились в глубь вражеской обороны в северо-западном и юго-западном направлениях.
13-й танковый корпус 57-й армии был введен в прорыв в 16 часов двумя эшелонами и двигался двумя колоннами в общем направлении на Нариман. К исходу дня он преодолел расстояние в 10-15 км. Темп продвижения был ниже запланированного (30-40 км). Автотранспорта не хватало, и мотопехота двигалась пешком. Враг оказывал сопротивление, выдвинув против наступающих частей немецкую 29-ю моторизованную дивизию из резерва группы армий "Б".
4-й механизированный корпус 51-й армии вводился в прорыв в 13 часов одним эшелоном в полосах наступления 15-й гвардейской и 126-й стрелковой дивизий, 4-й кавалерийский корпус вошел в прорыв в 22 часа вслед за 4-м мехкорпусом, развивая наступление в западном направлении. Под ударами наступающих советских войск действовавший здесь 6-й армейский корпус румын с большими потерями отходил в район Аксая. Обороняющийся южнее в районе Малые Дербеты 7-й армейский корпус румын оказался с обнаженным флангом.
Переход в наступление Сталинградского фронта произвел гнетущее впечатление на противника. Если удар с севера командование 6-й армии в какой-то мере предвидело, то удар на юге явился для него совершенно неожиданным. Вот так об этом рассказывает тот же В. Адам.
Получив приказ немедленно прибыть в штаб 6-й армии, Адам увидел там Паулюса, генерала Шмидта и других. "Командующий армией вместе с начальником штаба, начальниками оперативного и разведывательного отделов стоял перед картой, висевшей на стене. Шел разбор новой обстановки. С напряженным вниманием следил я за тем, как наносятся последние данные на карту.
В районе действий 4-й танковой армии была проведена жирная красная стрела, прорезавшая в центре передний край. Советская Армия вступала в бой и на южном направлении.
Паулюс подвел итоги:
- Сегодня рано утром после сильной артиллерийской подготовки -противник атаковал позиции 4-й танковой армии и 4-й румынской армии. В данный момент положение там еще неясно. С севера Красная Армия продолжала наступать. Ее левое крыло продвигается в юго-восточном направлении на Верхне-Бузиновку. Мы должны считаться с тем, что через несколько часов 11-му армейскому корпусу будет отрезана дорога на юг. Наиболее серьезная угроза создана для железнодорожной ветки Морозовская - станция Чир"{137}.