Главная задача — не допустить, чтобы противник захватил Сталинград. Для этого Ставка ВГК срочно перебрасывала под Сталинград 1-ю гвардейскую армию генерала К. С. Москаленко. Она должна прибыть в район Лозное и с утра 2 сентября нанести контрудар по прорвавшейся к Волге группировке противника, а затем соединиться с 62-й армией. Туда же направлялись 66-я армия генерала Р. Я. Малиновского и 24-я армия генерала Д. Т. Козлова. Но всего это было мало. Необходимо было на месте разобраться в обстановке и решить, что делать. Сталин, как известно, не был любителем разъезжать по фронтам. Нужен был человек, на которого можно полностью положиться. Вся надежда была теперь на Жукова. Поэтому его повысили в должности и дали самые широкие полномочия. Он должен был принять необходимые меры, чтобы обеспечить удар 1-й гвардейской армии и под его прикрытием вывести в исходные районы 24 и 66-ю армии. Ввести эти армии в сражение следовало незамедлительно, иначе Сталинград будет потерян.

Г. К. Жуков в своих воспоминаниях отмечает, что он 29 августа вылетел из Москвы и через четыре часа уже был на полевом аэродроме в районе Камышина. Если же верить «Хронике деятельности Маршала Советского Союза Г. К. Жукова в период Великой Отечественной войны 1941–1945 гг.», то он 29–31 августа работал в Генеральном штабе и Ставке ВГК, а руководил операциями Сталинградского (с 1 октября — Донской) фронта с 31 августа по 3 октября.

Прибыв из Камышина в штаб Сталинградского фронта, который размещался в Малой Ивановке, Жуков пришел к мнению, что встретившие его начальник штаба генерал Д. Н. Никишев и начальник оперативного отдела полковник И. Н. Рухле не совсем уверены в том, что в районе Сталинграда противника можно остановить. Несколько позднее, обсудив обстановку с командующим фронтом генералом В. Н. Гордовым и командующим 1-й гвардейской армией К. С. Москаленко, Георгий Константинович пришел к весьма огорчительному выводу — войска не в состоянии перейти в наступление.

К. С. Москаленко следующим образом объяснял неготовность своих войск к переходу в наступление: «Стрелковые дивизии и танковые корпуса, до этого действовавшие в составе группы генерала Коваленко, в результате сильного контрудара противника были отброшены к северу. Понеся большие потери, в особенности от ударов вражеской авиации, они 31 августа отошли на рубеж севернее разъезда 564-й километр, населенного пункта Кузьмичи, высоты 139,7, русла Сухой Мечетки. Там и началось расформирование группы генерала Коваленко и передача ее войск прибывшему к тому времени штабу 1-й гвардейской армии. Войска эти за несколько дней непрерывных тяжелых боев оказались серьезно ослабленными. Так, 4 и 16-й танковые корпуса к моменту передачи в состав 1-й гвардейской армии имели так мало боевых машин, что их пришлось сосредоточить в двух сводных танковых бригадах. Большие потери понесли и стрелковые дивизии, входившие в группу Коваленко.

Кроме того, в соединениях было очень мало артиллерии. Например, в 39-й гвардейской стрелковой дивизии насчитывалось всего лишь 19 орудий, в 24-й стрелковой — 42, в 315-й — 54, причем в первых двух 45-мм орудия составляли треть всего их артиллерийского парка, а в последней — больше половины. Частей усиления, приданных армии, было, как говорится, раз-два и обчелся, а именно: 671-й артиллерийский полк, имевший 18 орудий, и дивизион 1158-го артиллерийского полка (шесть орудий). В то же время 38 и 41-я гвардейские стрелковые дивизии еще совершали марш из северной части малой излучины Дона. Остальные войска, включенные в состав нашей армии, прибыли не полностью. Например, 7-й танковый корпус, начавший 30 августа 200-километровый марш своим ходом со ст. Серебряково, мог лишь к исходу 2 сентября прибыть в район сосредоточения».

Командующий 1-й гвардейской армией телеграфировал 1 сентября военному совету фронта: «Части, входящие в состав 1-й гвардейской армии, из-за отсутствия горючего и растяжки в исходное положение к утру 2.9 не вышли. 7-й танковый корпус и гвардейские минометные части М-30 также стоят без горючего. Отдел снабжения горючим фронта и армии бездействует. Намеченную атаку в 10.30 провести не могу. Принимаю все меры к быстрой подаче горючего для вывода частей в исходное положение, с тем чтобы во второй половине дня перейти в наступление, но не уверен в готовности частей. Если позволит обстановка, прошу перенести атаку на утро 3.9.42 г.».

Москаленко отмечал, что Жуков ясно осознавал, что переход в наступление в данных условиях был преждевременен. Однако он, при всех своих высоких полномочиях, не мог отменить намеченный Ставкой ВГК контрудар с севера по прорвавшемуся к Волге противнику. В этом только могло быть спасение Сталинграда. Поэтому Георгий Константинович думал не об отмене контрудара, а о некоторой отсрочке его начала. В своем донесении Сталину он писал: «1-я гвардейская армия 2 сентября перейти в наступление не смогла, так как ее части не сумели выйти в исходное положение, подвезти боеприпасы, горючее и организовать бой. Чтобы не допустить неорганизованного ввода войск в бой и не понести от этого напрасных потерь, после личной проверки на месте перенес наступление на 5 часов 3 сентября. Наступление 24 и 66-й армий назначаю на 5–6 сентября. Сейчас идет детальная отработка задач всем командным составом, а также принимаем меры материального обеспечения операции…»

Утром 3 сентября после получасовой артиллерийской подготовки войска 1-й гвардейской армии перешли в наступление. Артподготовка была слабой и не дала необходимого эффекта. В результате сразу же завязались упорные кровопролитные бои. Преодолевая ожесточенное сопротивление, войска армии сбили боевое охранение противника, затем уничтожили его передовые части и группы автоматчиков, окопавшихся под танками, подбитыми в предыдущих боях. Только после этого началось продвижение к главной полосе вражеской обороны.

Противник, широко используя авиацию, сумел обнаружить выдвижение войск 1-й гвардейской армии и определил направление подготовляемого главного удара. Это позволило ему подготовиться к его отражению. Ударами с воздуха он стремился помешать организованному и быстрому сосредоточению войск армии. На направлениях ее действий были заблаговременно созданы опорные пункты. Туда же были нацелены действия авиации и подтянуты резервы. Перед началом атаки войск 1-й гвардейской армии противник провел по всему фронту артиллерийскую и минометную контрподготовку, а с переходом ее частей в наступление бросил против них авиацию. К атакованным участкам начали выдвигаться вражеские танки и мотопехота.

В результате упорного сопротивления врага 24-я стрелковая дивизия полковника Ф. А. Прохорова и сводная бригада 16-го танкового корпуса (командир корпуса генерал-майор танковых войск М. И. Павелкин) сумели к исходу 3 сентября достичь лишь северо-западной и северо-восточной окраин Кузьмичей. На направлении наступления 116-й стрелковой дивизии полковника И. М. Макарова и 7-го танкового корпуса генерал-майора танковых войск П. А. Ротмистрова итоги также были неутешительными. Они атаковали выс. 139, 7, на гребне которой противник также оборудовал мощный опорный пункт, и смогли продвинуться только на ее северные и северо-восточные скаты.

Войска 1-й гвардейской армии, преодолевая ожесточенное сопротивление противника и медленно продвигаясь в южном направлении, постепенно сужали коридор, занятый противником и отделявший их от частей 62-й армии. До начала наступления ширина этого коридора составляла не менее 8 км, а к исходу 3 сентября от 3 до 5,5 км. Однако в тот день соединиться с 62-й армией не удалось.