1月10日八點零五分，頓河方面軍部署在不同地點的七千門各種口徑的火炮，同時向德軍陣地進行了猛烈的炮擊，震耳的轟隆聲打破了嚴冬早餐的沉寂。
炮兵對敵人陣地不停射擊了五十五分鐘之後，德軍有限的炮兵陣地被摧毀，通訊線路中斷，無數的火力點和掩蔽部被炮火摧毀。由於德軍缺乏足夠的防禦縱深，在遭到炮擊時，官兵們不能像以往那樣，退往第二道防線躲避蘇軍的炮擊，只能老老實實地待在他們的防炮洞或者掩蔽所裡，結果造成了大量的人員傷亡。
巴托夫的第65集團軍擔任主要方向的突擊任務，雖然德軍進行了頑強的抵抗，但該集團軍的蘇軍指戰員，還是在炮兵和空軍的掩護下，一步步地朝前推進着。到天黑時，巴托夫的部隊已經楔入德軍防線五公里。
第二天，該集團軍和第21集團軍繼續向德軍的縱深推進，成功地前出到了羅索什卡河西岸和卡爾波夫卡地區。在這一帶進行防禦的德軍，深怕被蘇軍分割包圍，紛紛放棄了自己堅守的陣地，慌忙退往了斯大林格勒方向。
從南面進攻的第57集團軍，因爲前段時間被霍特的部隊打得節節敗退，從集團軍司令員到下面的戰士，人人心中都憋着一股子氣。如今好不容易盼到了進攻，對進攻正面的德軍自然不會客氣，打得敵人潰不成軍。
表現最爲突出的，是薩菲烏林上校指揮的步兵第38師。先頭團在進攻過程中，團長向薩菲烏林報告說：“師長同志，我們在前方發現了德軍的一個野戰機場，請指示我們下一步的行動。”
“中校同志，命令是明確的。”薩菲烏林得知前面發現了德軍的野戰機場，連忙對先頭團團長說：“立即集中全團的兵力，向機場發起攻擊。不到有什麼顧慮，我會帶着另外兩個團，儘快趕過去支援你們的。”
先頭團團長接到進攻命令後，立即明白部隊調整方向，把敵人的野戰機場作爲主攻方向。機場裡大概有一個連的德軍把守，看到突然出現的蘇軍，他們雖然立即進行了頑強的抵抗。
先頭團的第一次進攻，被防守機場的敵人擊退了。進攻失利後，先頭團團長沒有氣餒，立即重新集結部隊，並親自帶隊衝鋒。
先頭團的指戰員們看到團長都親自帶隊衝鋒，頓時士氣大振，他們不顧傷亡，冒着敵人的槍林彈雨，前赴後繼地朝前。經過一番激戰後，終於衝進了機場。
剛剛來到附近的薩菲烏林通過望遠鏡，看到停在機場裡的飛機，立即吩咐身邊的參謀長：“立即通知先頭團，務必要把機場裡的敵機都繳獲過來。”
由於團長正親自帶隊參加戰鬥，這道命令無法通過電臺及時地傳達。爲了防止團長一時衝動，把這些可以繳獲的敵機，都炸成了廢鐵，薩菲烏林連忙派出了一名參謀，讓他乘坐摩托車趕往機場，通知先頭團團長，務必要繳獲停在機場裡的敵機。
好在參謀的行動迅速，他乘坐的摩托車剛剛衝進機場時，戰鬥已經結束，先頭團團長正安排戰士們在飛機上綁炸藥，準備將這些飛機都炸得稀巴爛。
參謀見狀，連忙大聲地喊：“中校同志，等一等，先不要炸飛機。師長命令，務必完整地繳獲敵人的飛機。”就這樣，十八架德軍的運輸機被完整地保存了下來。
薩菲烏林趕到機場，看到先頭團繳獲了十八架運輸機，連聲稱讚先頭團團長。不過他很快就發現了一個問題：“中校同志，你們在戰鬥中，有沒有發現敵人的飛行員？”
“沒有。”經薩菲烏林一提醒，先頭團團長髮現被自己消滅的德國人，都是守衛機場的警衛部隊，一名飛行員都沒有，連忙吩咐自己的部下：“立即給我四處搜，德國人的飛行員就算躲在地下，也得把他們給我挖出來。”
圍在周圍的戰士們散開，四處去尋找德軍的飛行員。過了幾分鐘，一名負責搜索跑道旁的木板房的上尉，急匆匆地跑過來向團長報告：“團長同志，我們在木板房裡，發現了一個洞口，裡面太黑，什麼都看不清楚。”
薩菲烏林聽到上尉這麼說，連忙插嘴問：“你們有沒有看清楚，洞裡有沒有藏着德國人？”
“沒有，師長同志。”上尉連忙回答說：“裡面太黑，我們擔心裡面有埋伏，暫時沒有派人進去查看。”
“快點帶我進去看看。”
一行人走進了跑道旁的木板房，薩菲烏林看到屋子中間有一塊掀開的木板，露出一個長方形的洞口，一羣戰士站在洞口附近，槍口都對着黑乎乎地洞口。
薩菲烏林用手朝洞口一指，吩咐團長：“中校同志，立即安排人朝洞裡喊話，讓他們放下武器出來投降，否則我們就要扔手榴彈了。”
團長點點頭，叫過一名懂德語的軍官，讓他對着洞口喊話。軍官蹲在距離洞口兩尺遠的地方，衝着裡面用德語高聲地說：“你們已經被我們包圍了，立即放下武器出來投降，否則我們就要扔手榴彈了。”
喊完之後，洞裡一片沉寂。軍官扭頭望向薩菲烏林，等待他的指示。薩菲烏林癟了癟嘴，說道：“既然敵人不願意出來投降，那就消滅他們好了。準備朝洞裡扔手榴彈。”
周圍的戰士答應一聲，掏出了手榴彈，打開保險就準備朝洞裡扔。這時洞裡傳出一個蹩腳的俄語：“不要扔手榴彈，投降，我們投降。”
“把武器扔出來。”負責喊話的軍官，聽到裡面的聲音，不禁心中一陣狂喜，不過他還是裝腔作勢地喊道：“我數到三，假如還沒有把武器扔出來，我們就扔手榴彈了。”
“不要，不要，我們投降。”洞裡傳來了恐懼的聲音，隨後陸續扔出了一堆手槍。
見敵人把武器扔了出來，軍官接着喊：“一個接一個，高舉雙手走出來，否則我們就會扔手榴彈的。”
軍官喊完之後，就看到一塊綁在小木棍的白手帕，從洞裡緩緩升起，隨後冒出一名穿着飛行員制服的德軍飛行員，他邊走邊怯生生地說：“不要開槍，我們投降！”
不多一會兒，洞裡的德軍飛行員都陸續出來投降。薩菲烏林一點數目，居然有四十多名飛行員，這可是一條大魚啊。他轉身吩咐跟在身後的報務員：“立即給集團軍司令部發電，說我們摧毀了沃羅波諾沃附近的德軍野戰機場，截獲了十八架運輸機，還俘虜了所有的機組成員。”