По решению представителя Ставки ВГК генерала армии Г. К. Жукова войска Юго-Западного фронта и 65-й армии Донского фронта должны были перейти в наступление 19 ноября, а Сталинградский фронт – 20 ноября. Это решение было утверждено И. В. Сталиным.
Генерал К. К. Рокоссовский при подготовке к операции непрерывно находился в войсках, уделяя особое внимание правофланговой 65-й армии, которой предстояло наступать с клетского плацдарма. Переправу через Дон пришлось совершить в сумерках, днем вражеская артиллерия не давала возможности сделать это. Плацдарм простреливался ею весь насквозь.
Накануне наступления повалил густой крупный снег, который смешивался с туманом, видимость не превышала 250 метров. В таких условиях действия артиллерии очень затруднены, а применение авиации исключалось. Несмотря на это, артиллерийская подготовка началась 19 ноября в точно установленный срок. После ее завершения войска 5-й танковой армии с плацдарма юго-западнее Серафимовича и 21-й армии Юго-Западного фронта с плацдарма у Клетской перешли в наступление, прорвали оборону румынской 3-й армии и вышли на оперативный простор. Командующий немецкой 6-й армией генерал Ф. Паулюс сразу почувствовал надвигающуюся угрозу, но своевременных контрмер не принял. Только в 10 часов вечера командующий группой армий «Б» генерал-полковник М. фон Вейхс приказал выделить из 6-й армии два моторизованных соединения, одну пехотную дивизию, подчинив их штабу 14-го танкового корпуса с целью нанесения удара в северо-западном или западном направлении. Генерал Вейхс, видимо, не до конца осознавал опасность, поскольку для парирования удара войск Юго-Западного фронта выделил весьма незначительное количество сил.
В полосе Донского фронта артиллерийская подготовка продолжалась 80 минут. После этого в атаку пошли пехота и танки. Однако успех 65-й армии в первый день был незначительным. За день она продвинулась на направлении главного удара лишь на 3–5 км. 20 ноября нанес удар Сталинградский фронт. К середине дня его соединения прорвали оборону противника. 22 ноября началось наступление войск 24-й армии вдоль левого берега Дона, однако им не удалось прорвать подготовленную оборону противника.
Командующий 65-й армией генерал П. И. Батов, стремясь прорвать вражескую оборону, решил во второй половине дня 20 ноября создать импровизированную подвижную группу под командованием полковника Г. И. Анисимова. В ее состав включили четыре батальона; пехота на грузовиках должна была следовать за танками и десантом на танках. Подвижной группе предстояло нанести удар на Верхне-Голубую. Ее действия обеспечивались огнем артиллерии и одной бомбардировочной дивизией 16-й воздушной армии
