德軍坦克行駛在兩邊是殘破高樓的狹窄街道上，坦克頂部和尾部容易遭受攻擊。蘇軍步兵擁有充足的反坦克槍。德軍坦克經常遭到藏在掩體中的蘇軍坦克和反坦克炮的圍攻，同時遭到大量反坦克槍的偷襲。德國坦克在窄窄的街道上，變成了靶子。
盡管如此，德軍不惜一切代價，取得了很大進展，占領了斯大林格勒市區很大一塊地方。
14日午夜，德軍包圍了捷爾任斯基拖拉機廠。雙方在車間裏進行了殘酷的戰鬥，僅在拖拉機廠的牆邊就倒下了3000多名德國官兵。
蘇軍的損失幾倍於德軍，斯大林格勒的居民紛紛拿起武器，也衝上了炮火紛飛的戰場。許多居民參戰後，要麼成為出色的狙擊手，要麼很快被德軍殺死。
在危急時刻，蘇軍第13師於14至15日夜晚乘坐汽艇、駁船渡過伏爾加河前來增援。第13師與第62集團軍於16日又收複了馬馬耶夫崗。
16日和17日，在馬馬耶夫崗和1號車站附近，雙方不顧一切地對攻，爭奪每間房屋。德軍轟炸機輪番轟炸、掃射蘇軍。德軍炮兵將市區炸成一片瓦礫。
17日，蘇軍又派了1個步兵旅和1個坦克旅支援第62集團軍。接著，又派來兩個師參加巷戰。市區爆發了混戰，街道和廣場都成了戰場。保盧斯指揮第6集團軍連續衝鋒。蘇軍憑借建築物廢墟組成據點頑強抵抗，每座瓦礫場都成了雙方反複爭奪的目標。
德軍的推進不是以公裏來計算的，而是以米來計算的。每爭奪1座樓房、車間、水塔、鐵路護堤、1堵牆、1間地下室，德軍都要付出慘重代價。在世界戰爭史上，其激烈程度堪稱第一。
雙方部隊經常混雜在一起。德軍空軍和炮兵企圖擴大雙方間的距離，但是起不到任何作用。蘇軍十分熟悉地形，經常快速混入德軍部隊之中，大麵積發動混戰。
朱可夫精心組建了高度機動的“暴風隊”，每個隊的人數並不多，但配備了手榴彈、機關槍和反坦克炮等武器，可以迅速跳出來打擊德軍，然後消失在廢墟後麵。
蘇軍步兵不停地偷襲德軍，打得德軍防不勝防。大部分時間，雙方靠得很近，經常隔街對罵。有時，雙方連續幾天圍繞著一些建築展開激戰。比如，第1火車站在1個星期內曾經13次易手。瓦礫和廢墟上躺滿了雙方部隊的屍體。
在巷戰中，德軍的優勢大大降低。當德軍進入建築物之間的狹窄街道後，很容易遭到頭頂上發射出的子彈和炮彈的攻擊。
德軍被迫改變集中兵力的戰術，將部隊拆成一個個的營，去爭奪每條街、每個倒塌的建築物。德軍雖然戰鬥力強，但蘇軍能夠源源不斷地得到增援。
在德軍的攻擊下，蘇軍經常兩三人一組，或者單獨作戰。他們藏在被炸毀的瓦礫裏，往往形成這樣一種局麵：德軍可以迅速搶占一條大的街道，但總有幾座建築物被蘇軍士兵死守著。
德軍的很多小股部隊滲入蘇軍防線，建立了一個個牢固的火力點。在那些地方，爭奪更加激烈，在一些大樓裏、在一些街道內、在一些小山上，雙方各據一半，互相射擊著，誰都無法消滅對方。
發展成巷戰的斯大林格勒戰役已經沒有戰線可言了，每個角落都成了雙方激戰的戰場。幾十萬蘇軍與幾十萬德軍陷入了大混戰。斯大林格勒戰役的巨大損失使希特勒勃然大怒。希特勒知道，第6集團軍和第4坦克集團軍受到了重創，但他仍堅持德軍繼續進攻。
9月21日，保盧斯出動了4個師，在100輛坦克和空軍支援下，向伏爾加河撲去。
9月26日，德軍粉碎了蘇軍第13師和第42、92旅的抵抗，攻下市區中部和南部。9月27日，雙方在北部工廠區激烈爭奪，血流成河。
9月28日晚，蘇軍組織了兩個集團軍的混合支隊。在空軍的支援下，在南郊發動了局部反攻，但是反攻被德軍擊退。