Возвращаясь на аэродромы в Морозовскую и Тацинскую, немецкие самолеты заправлялись горючим, загружались новыми бомбами и опять поднимались в небо. Когда в штабе 8-й воздушной армии Т. Т. Хрюкина из разрозненных донесений наконец осознали масштабы налета, в воздух были подняты практически все имевшиеся в распоряжении исправные истребители. Среди них был и самолет старшины 4-го ИАП В. Д. Лавриненкова. Прибыв на высоте 4 000 метров в район Сталинграда, он увидел жуткую картину. Над городом из разных мест поднимались огромнейшие столбы дыма, по земле извивались их широкие тени, уходящие за Волгу. Среди кварталов полыхали страшные пожарища, гигантские языки пламени рвались в небо, при этом как бы танцуя и причудливо извиваясь. Местами сквозь дым зловеще просвечивало солнце. Лавриненков знал, что где– то здесь действуют летчики других полков, однако повсюду, куда он ни смотрел, небо кишело немецкими самолетами. На разных высотах, вдалеке и вблизи виднелись то исчезающие в дыму, то выныривающие из него «Мессершмитты», «Юнкерсы» и «Хейнкели». Было отчетливо видно, как от них отделяются бомбы и сыплются на город. Вскоре начался бой…
Истребители 102-й ИАД ПВО также выполняли боевую задачу и постоянно находились в воздухе. За сутки некоторые пилоты выполнили по семь боевых вылетов. Взлетали вначале полками, затем эскадрильями, звеньями и отдельными самолетами. В суматохе приземлялись на первом попавшемся аэродроме, чтобы пополнить запасы боеприпасов и топлива, и вновь поднимались в воздух. Однако эффект от этих полетов был небольшим. Советские истребители подходили к городу разрозненными группами и сразу же перехватывались «Мессершмиттами». Только пилоты одной I./JG53 одержали в этот день в небе над волжским городом 17 побед.
Тем временем налет продолжался. К городу подходили новые волны бомбардировщиков. Один из пилотов 5-й эскадрильи KG27 «Бельке» вспоминал: «Первая атака в составе соединения несколькими звеньями на город Сталинград. Вместе с нами атаковали «Штуки», штурмовики и истребители. Грандиозная зенитная оборона русских. Мы летим на высоте 7 500 м. Бомбы сбросили в точке сброса над окраиной города, так как иначе могли поразить собственные самолеты, летевшие ниже нас».
Самое страшное случилось, когда Не-111 из эскадры KG55 сбросили бомбы на нефтехранилища, расположенные на берегу Волги в районе завода «Красный Октябрь». Произошло несколько мощнейших взрывов, и сталинградцы увидели, как огромный столб пламени взметнулся в небо на сотни метров. Затем от нагрева уцелевшие баки стали гулко взрываться, выбрасывая вверх новые столбы огня и дыма. Через какое-то время горящие нефтепродукты огненным потоком устремились по склонам к воде. Начались массовые пожары, пламя стремительно выжигало все на своем пути. Пылающая нефть потекла в Волгу, поджигая пароходы, баржи, пристани…
