Для прикрытия левого фланга этой группировки против 63-й и 21-й армий РККА развертывалась прибывавшая на это направление 8-я итальянская экспедиционная армия в составе 35-го армейского корпуса, 2-го армейского корпуса и альпийского корпуса. Не особенно рассчитывая на стойкость своего союзника, немецкое командование оставило за итальянцами три немецкие дивизии из состава 29-го армейского корпуса (298, 294-я и 62-я пехотные дивизии). Наиболее ответственное направление фронта в малой излучине Дона на участке Клетская, Трехостровская прикрывали исключительно немецкие дивизии.
17 августа противник возобновил атаки на всем фронте. В период до 23 августа советские войска вели ожесточенные бои на переправах через Дон, препятствуя противнику переправиться на левый берег. Юго-западнее Сталинграда немцы 17 августа также перешли в наступление, нанося удар из района Плодовитое, озеро Цаца в северном направлении.
20 августа противник форсировал Дон и, захватив переправы, а также плацдарм на левом берегу в районе селений Вертячий, Песковатка, к 23 августа переправил на левый берег реки до четырех дивизий, в том числе одну танковую и две моторизованные.
Все попытки 4-й танковой и 62-й армий уничтожить или отбросить переправившиеся немецкие части успеха не имели.
23 августа германская группировка, переправившаяся на левый берег Дона, при мощной поддержке авиации прорвала фронт наших войск на стыке 4-й танковой и 62-й армий. Развивая наступление в общем направлении на Вертячий, разъезд 564-й км, Рынок, передовые части 16-й танковой и 3-й моторизованной дивизий вермахта к 16 часам вышли к Волге на участке Ерзовка, Рынок. В результате этого прорыва Сталинградский фронт был разрезан на две части узким восьмикилометровым коридором. Затем в образовавшийся прорыв противник ввел 60-ю моторизованную дивизию и несколько пехотных дивизий.
К юго-западу от Сталинграда германским частям также удалось прорваться через фронт наших войск и выйти в район Тундутово, где завязались ожесточенные бои. Дальнейшее продвижение к северу прорвавшейся группировки было приостановлено.
Овладев 23 августа Рынком и выйдя к Волге, немецкие войска развернули наступление на Сталинград с севера, пытаясь овладеть городом внезапным ударом силами группировки в составе около 100 танков с мотопехотой.
Одновременно противник бросил в этот день на город почти всю авиацию 4-го воздушного флота: за сутки было произведено 2000 самолетовылетов. В результате бомбардировок особо сильные пожары возникали на берегу Волги в районе нефтяных хранилищ общества «Нефтесиндикат». Многие кварталы города были превращены в развалины. Наша авиация и зенитная артиллерия героически боролись с авиацией врага. Только в течение 23 августа в воздушных боях и огнем зенитной артиллерии над городом было сбито 90 немецких бомбардировщиков.
