Командный пункт 6-й немецкой армии оказался под угрозой удара наступающих советских войск, и Паульс вынужден был спешно перебросить его из Глубинского в Нижне-Чирскую. Противника захлестнула паника.
На рассвете 22 ноября в полосе наступления Юго-Западного фронта передовой отряд 26-го танкового корпуса, возглавляемый подполковником Г. Н. Филипповым, неожиданным ударом захватил мост через Дон в районе Калача и удерживал его до прихода главных сил корпуса, обеспечив их беспрепятственную переправу на левый берег реки.
23 ноября подвижные войска Юго-Западного и Сталинградского фронтов замкнули кольцо окружения вокруг 6-й и части сил 4-й танковой немецких армий. 22 дивизии численностью около 330тыс. человек оказались в окружении. Кроме того, в ходе наступления были разгромлены крупные силы румынских войск.
За время с 24 ноября до середины декабря в ходе упорных боев вокруг группировки противника возник сплошной внутренний фронт окружения. Активные боевые действия велись и на огромном внешнем фронте, который был создан в ходе наступательной операции.
Попытки ликвидировать окруженную группировку с ходу не принесли ожидаемых результатов. Оказалось, что был допущен серьезный просчет в оценке ее численного состава. Первоначально считалось, что под командованием Паулюса находится 85-90тыс. человек, а фактически их было свыше 300тыс. Поэтому ликвидация окруженного врага требовала тщательной подготовки.
Главное командование вермахта готовилось деблокировать окруженные в районе Сталинграда войска. Для решения этой задачи противник создал группу армий «Дон». В ее состав вошли все войска, находившиеся к югу от среднего течения Дона до астраханских степей, и окруженная группировка Паулюса. Командующий был назначен генерал-фельдмаршал Манштейн. На усиление группы армий «Дон» спешно перебрасывались войска с Кавказа, из-под Воронежа, Орла, а также из Франции, Польши и Германии. Перед войсками Юго-Западного фронта было 17 дивизий из группы армий «Дон», а 13 дивизий под командованием генерала Гота противостояли войскам 5-й ударной и 51-й армий Сталинградского фронта. Командование противника отдало приказ на проведение операции «Зимняя гроза».
Утром 12 декабря немецкие войска группы «Гот» перешли в наступление из района Котельникова, нанося главный удар вдоль железной дороги Тихорецк — Сталинград. противостоящие здесь противнику войска 51-й армии Сталинградского фронта имели значительно меньше сил и средств. Гитлеровцы, обладая особенно большим превосходством в количестве танков и авиации, прорвали советскую оборону и к вечеру первого же дня вышли к южному берегу р. Аксай. В течение нескольких дней соединения 51-й армии под командованием генерал-майора Н. И. Труфанова вели ожесточенные бои, сдерживая натиск противника на северном берегу р. Аксай. Пользуясь превосходством сил, немцы форсировали эту реку и стали продвигаться к следующему рубежу — реке Мышкова.