На левом фланге 2-й гвардейской армии 6-й механизированный корпус под командованием генерал-майора танковых войск С. И. Богданова, ломая сопротивление румынских войск, продвигался вперед и к исходу дня вел бои за Самохин, Шарнутовский. Части 1-го и 13-го гвардейских стрелковых корпусов, наступавшие в центре оперативного построения армии, вышли за рубеж высота 103,0 - Бирюковский - Шестаков - Кругляков.
Отступая от волжского рубежа, котельниковская группировка противника отходила в юго-западном направлении к Ростову-на-Дону. "В то время,- пишет Г. Дёрр,- ...на широком фронте между Волгой и Доном после неудавшегося освобождения и несостоявшейся попытки выхода из окружения 6-й армии наступило то, что и следовало ожидать: полный разгром 4-й румынской армии в калмыцких степях и отступление, или, лучше сказать, борьба не на жизнь, а на смерть 4-й танковой армии"{117}.
Боевые действия развертывались в трудных условиях. В те дни над степью кружила снежная пурга, бушевал сильный ветер, дороги замело сугробами. Гитлеровцы, пытаясь удержаться, вели упорные бои за населенные пункты, цеплялись за складки местности, но вынуждены были продолжать отход.
Войска 2-й гвардейской армии продвигались на Котельниково с севера, а 51-й армии - с северо-востока. Большую роль в развитии наступления в оперативной глубине играли танковые и механизированные соединения 2-й гвардейской и 51-й армий{118}. Выполняя приказ командующего генерал-майора Н. И. Труфанова, подвижная группа 51-й армии с утра 27 декабря вступила в сражение, имея задачей развивать наступление в общем направлении на Заветное, Дубовское. 13-й танковый и 3-й гвардейский механизированный корпус Танасчишина и Вольского прорывались через фронт 4-й румынской армии для глубокого охвата котельниковской группировки с юга.
27 декабря в 12 час. 00 мин. 7-й танковый корпус 2-й гвардейской армии атаковал Котельниково с севера, но удар с ходу не удался. Борьба за город приняла напряженный и упорный характер. Противник защищал его отборными и только немецкими частями.
2-я гвардейская армия, продолжая уничтожать котельниковскую группировку, частью сил захватывала западный берег Дона. В 10 час. 40 мин. 28 декабря генерал Малиновский приказал командиру 1-го гвардейского стрелкового корпуса силами 33-й гвардейской стрелковой дивизии захватить плацдарм на западном берегу, на участке Красноярский, Верхне-Курмоярская, и обеспечить переправу 2-го гвардейского механизированного корпуса на западный берег р. Дон.
С утра 28 декабря 7-й танковый корпус возобновил борьбу за Котельниково. Противник заранее подготовил этот степной город к обороне. Так, на северной окраине города немцы сконцентрировали до 30 противотанковых орудий, заминировали проходы и выставили на рубеж отметка 84,0, высота 101,5 30 танков и до батальона пехоты{119}. Корпус, действуя в отрыве от стрелковых частей, атаковал противника в лоб силами 62-й и 3-й гвардейской танковых бригад. В то же время 87-я танковая и 7-я мотострелковая бригады обходили врага с запада, нанося удар по его левому флангу и вскоре перерезали все дороги, идущие из Котельникова на запад и юго-запад. В 16 час. 00 мин. подразделения этих бригад захватили аэродром противника, находящийся в 1 км западнее Котельникова. Не зная о захвате аэродрома советскими частями, на него приземлились несколько немецких самолетов, которые были захвачены. В 18 час. 00 мин. корпус всеми бригадами ворвался на северную и западную окраины города и завязал ожесточенные уличные бои с яростно сопротивлявшимся врагом. К утру 29 декабря 7-й танковый корпус полностью очистил от немецко-фашистских войск город и железнодорожную станцию Котельниково.
Освобождению этого сильно укрепленного узла сопротивления способствовал 6-й механизированный корпус под командованием генерал-майора танковых войск С. И. Богданова, части которого стали подходить к району боев танкистов Ротмистрова. Противник, боясь окружения, оставил Котельниково. Остатки группировки Манштейна, преследуемые советскими войсками, отступали к Ростову.
В боях за Котельниково противник потерял до 3 тыс. убитыми и пленными. Поспешно отступая, он бросил в исправном состоянии 65 орудий и минометов, оставил 15 самолетов, большое количество боеприпасов, шесть вагонов с продовольствием{120}.