Desde ahí, una división escogida de soldados alemanes capturó la «Casa de los Especialistas», donde se hicieron fuertes y comenzaran a disparar contra las lanchas que iban y venían trayendo soldados.

Las bajas alemanas entre el primer y segundo día de combate sumaron 2.500 efectivos, contra 6.000 soldados soviéticos; para los rusos la pérdida era terrorífica: casi 3.000 soldados morían por día.

Debido a la escasez de municiones y armamento, Chuikov aplicó la práctica del uno por uno donde se enviaban los soldados por parejas: uno con fusil y otro con municiones, la idea era, además de obtener un relevo inmediato en caso de la muerte de alguno, mostrar un gran número de soldados a los nazis. Los alemanes usaron a civiles como escudo antichoque o para recoger a los soldados y oficiales alemanes muertos. Incluso en este escenario dantesco también se practicaba la política antisemita alemana, la Feldgendarmerie había estado capturando judíos y haciendo cautivos a civiles que fueran aptos para el trabajo, se ejecutaron unos 3.000 civiles judíos, entre ellos niños, por parte de los Sonderkommandos y unos 60.000 fueron enviados a Alemania para trabajos forzados.

Las tropas nazis pasaron a la ocupación de una ciudad casi totalmente destruida y con graves problemas de abastecimiento. Sin embargo, lo que para Hitler sería un auténtico paseo militar se convirtió en la mayor y más empecinada carnicería de todo el frente oriental de la Alemania nazi.

Pese a que la iniciativa, la razón de bajas enemigas per capita y los mejores medios técnicos correspondían a las tropas alemanas, el ejército nazi tuvo grandes dificultades en conquistar una ciudad que, al haber sido salvajemente bombardeada, constaba de condiciones ideales para una defensa calle por calle. Los ataques combinados de infantería y blindados resultaban inútiles en el caos de la lucha urbana.

La conquista del monte Mamaev Kurgan al centro de la ciudad se convirtió en una enconada lucha en que las banderas de ambos bandos ondearon alternadamente, los alemanes desplegaron todo un sistema de altavoces incitando a la deserción de los rusos, muchos se pasaron y se convirtieron en hiwis y muchos soldados rusos también fueron fusilados por acción u omisión frente a la deserción.

Las medidas impuestas por Chuikov eran extremas, se envió a miles de soldados sin experiencia para apoderarse de las trincheras alemanas con una carnicería como resultado; sin embargo, sólo a ese tremendo costo se logró frenar y desgastar la superioridad técnica alemana. Pronto la ciudad se cubrió de una atmósfera repulsiva y pútrida, los cadáveres de ambos bandos se descomponían bajo los escombros, la pestilencia y las enfermedades pronto se hicieron sentir.

Las tropas alemanas lograron penetrar en la ciudad o lo que quedaba de ella y conquistarla en un 90%, nunca se hicieron completamente con el total, puesto que los muelles no pudieron ser alcanzados. Y mientras los muelles estuvieran en manos soviéticas, los refuerzos y suministroas necesarios para proseguir la batalla podrían afluir con regularidad.
Batallones y brigadas alemanas que intentaron llegar a los muelles fueron prácticamente aniquiladas al 50% de sus efectivos, estuvieron los alemanes a un paso de llegar a los embarcaderos llenos de civiles. Los cañones de 88 mm, los Stukas y la artillería alemana competían en hundir las barcazas que traían soldados del otro lado del Volga, el mar Caspio empezó a recibir cadáveres.

Para octubre, los alemanes no habían conquistado la totalidad de la ciudad, pero si ya llevaban ocupada el 80% de ella. En ese octubre, los alemanes capturaron las fábricas de tractores Octubre Rojo y de cañones Barricady, las bajas rusas se incrementaron a razón de 4.000 soldados diarios. Los heridos rusos se arrastraban a la orilla del Volga con la efímera esperanza de poder ser auxiliados, miles murieron congelados. Lo que los rusos no podían notar era que los alemanes estaban al borde de su capacidad ofensiva, de hecho no tenían las suficientes fuerzas para conquistar la ciudad, pues la línea de abastecimientos era insuficiente.

Los Sonderkommandos se retiraron de Stalingrado el 15 de septiembre, cuando ya habían matado a casi 4.000 civiles.
Consecuencias de la rendición

Unos 500.000 prisioneros sumados entre alemanes y aliados partieron rumbo a Siberia y una parte de ellos fue utilizada para reconstruir la ciudad, no sin antes sacar los cadáveres alemanes para ser incendiados en una pira en las afueras. Unos 400.000 prisioneros murieron en los meses siguientes, en muchos casos de hambre. Otros 25.000 se quedaron para reconstruir la ciudad, no más de 10.000 sobrevivieron. Los mercenarios rusos y ucranianos que lucharon al lado de los alemanes, unos 50.000 al inicio de la batalla, fueron ejecutados inmediatamente.

Las consecuencias de esta catástrofe nazi fueron inmensas y de gran alcance. Por primera vez, Alemania perdía la iniciativa de la guerra y tenía que colocarse a la defensiva. Alemania ya no podría avanzar más hacia el este. Después de esta batalla la Unión Soviética surgió engrandecida y con la iniciativa de la guerra que la asolaba en las manos de sus líderes.

Además, Alemania perdió todo el VI Ejército e incontables recursos mecánicos que no se pudieron reemplazar con la misma facilidad con que la URSS podía con sus propias bajas (aún más terribles incluso que las alemanas).

Los rusos, aparte de recibir una ciudad derruida al 99%, habían sufrido dos millones de civiles muertos y más de 750.000 bajas en soldados. De estos, 13.000 habían muerto ejecutados por sus propios compatriotas, acusados de cobardía, deserción, colaboracionismo, etc.

Paulus sobrevivió a la guerra y volvió a Alemania en 1952. Zhukov reclamó para sí el éxito de Stalingrado, pero se le concedieron todos los créditos a Vassili Chuikov, que fue ascendido a capitán general, a cargo de un ejército que marcharía luego a Berlín.