罗帅哥还是离开了，叶莲娜也为了准备了自制的丹药，虽然她汇报说，这个时候出院的话，对他的身体影响极大，但是，叶莲娜的丹药在很大的程度上，是可以基本解决这个问题的。尤其是现在对于苏联来说，这样一位非常有才能的军事将领若是将来因为没有修养好身体晚景凄凉，那也是一件非常遗憾的事。叶莲娜的佛宝丹可不是轻易给人的，更不可能一大把一大把的给，一共就给了七粒，让他一个星期吃一粒。罗科索夫不知道这丹药的贵重，但是送他离开的院长却警告他，叶莲娜的药，不是谁都可以得到的，在中国，叶莲娜的丹药堪比钻石，要慎重保存。罗科索夫从来都不是一个心粗的人，也幸好是他听了院长的忠告，这才让他的身体恢复的非常好。才能够完全的投入到激烈的战斗当中，而他更是斯大林格勒战场上不可或缺的人。
斯大林格勒一直进行着激烈的巷战。德军逐屋战斗，从地面和地下的废墟中找路前进，所以也被称为“老鼠战争”，甚至开玩笑说“即使我们占领了厨房，仍然需要在客厅进行战斗。”对斯大林来说，是决不能让这座以自己名字命名的城市落入德军之手的。他亲自下令给叶廖缅科上将，要求在任何情况下都要坚守该城。每一座房屋，只要有苏联军人，哪怕只有一个人，也要成为敌人攻不破的堡垒。而对希特勒来说，斯大林格勒的精神价值已超过了其战略价值，非要攻陷它不可，当新任陆军总参谋长蔡茨勒将军小心地向他指出第6集团军北翼漫长的顿河战线面临着危险，建议将第6集团军撤到顿河河曲时，希特勒严厉地回答说：“德国士兵到了哪里，就要守到哪里！”
经过3个月血腥的战斗至1942年11月初，德军终于缓慢地推进到了伏尔加河岸，并且占领了整座城市的80%地区，将留守的苏联军队分割成两个狭长的口袋状，德军始终未能完全占领斯大林格勒。此外，伏尔加河开始结冰，导致苏联不能再通过船运送补给品给城中守军。尽管如此，马马耶夫高地附近的战斗和北部城区的工厂地带的战斗依然非常激烈。其中，红色十月工厂、拖拉机厂和街垒工厂的战斗为全世界所知晓。当苏联士兵与德军进行枪战的同时，工厂内的工人就在侧旁修复损坏的坦克和其它武器，有的时候甚至就直接在战场上修理武器。坦克由工厂的工人志愿兵驾驶。这些坦克往往直接从兵工厂的生产线上开到了战斗前线，甚至来不及涂上油漆和安装射击瞄准镜。
1942年11月11日，德军以5个步兵师、2个装甲师和2个工兵营在宽5公里的正面上发起强攻。战斗队形高度密集。一天之内，苏德两军为争夺每寸土地、每一座房屋，都进行了异常激烈的战斗，双方伤亡惨重。德军虽然在街垒工厂以南冲到达了伏尔加河岸，但部队已疲惫不堪，其攻势已成强弩之末，保卢斯被迫于次日停止了进攻，修整部队。苏联红军的损失同样严重，第62集团军的两个师损失了75%的兵员。
远在斯大林格勒沃尔科夫，则开始筹备他和华西列夫一起制定的计划，斯大林将这个反攻计划起了一个非常响亮的名字，‘天王星行动’，行动的基本策略是将德军继续牵制在城内，然后通过打击德军虚弱的外侧来将德军包围在斯大林格勒市区。这与针对德军中央军群的“火星行动”相呼应。该计划规定：西南方面军从顿河西岸的谢拉莫菲维奇和克利茨卡亚地域桥头阵地实施主攻，突破罗马利亚第3集团军防御，直插顿河东岸的卡拉奇；斯大林格勒方面军从斯大林格勒南面向西北突击，突破罗马利亚第4集团军防御，与西南方面军在卡拉奇会师，完成对德第6集团军的合围；顿河方面军由罗科索夫中将指挥，其任务是从斯大林格勒西北面向东南实施辅助性突击，掩护西南方面军的主攻。
当德军最高统帅部接到苏联红军发起反攻的消息后，陆军