德军进攻的步伐放慢下来。每一寸土地双方都在反复地争夺。截止到9月16日，主火车站已经15次易手。马马耶夫高地山头的争夺者们在山坡上上下下地反复冲击。任何一条街道，正如一名德国军官在家信中所言：“不再是以‘米’而是以‘尸体’来丈量了。”

对德国人而言，这是一种全新的作战方式，人们称之为“老鼠战争”。在广阔的平原地带，他们在空军和装甲兵力上占有绝对的优势，然而此时不再能确保成功了。空军每天平均出击1000架次，但是飞行员发现，当地面部队在弹丸之地上混战时，根本不可能对目标进行精确的轰炸。坦克可以轰掉整幢大楼，然而苏联抵抗者的小分队却仍然存生于地下室之中。坦克陷入了狭窄的、瓦砾如山的街道中，其防护薄弱的后部座舱成为俄国人的大炮、手持反坦克炮甚至是从二层楼窗口投出的手榴弹的攻击部位。

日日夜夜，战火纷飞的城市中心要爆发上百次激烈的小规模战斗。残酷的战斗不断地在楼宇的楼层间和房屋间展开，战斗到最后竟使用了最原始的方式，如用刀子、棍棒、尖铁铲甚至是石块。

“我的上帝呀，你为何抛弃了我们·”第24坦克师的一名中尉在1942年那个可怕的秋季里这样写道，“为了一座房子我们已经战斗15天了，使用了迫击炮、手榴弹、机枪，还有刺刀。战斗的第三天，在地下室、平台上，还有楼道里到处横着德国士兵的尸体。烧毁的房屋之间的过道，在两层楼间只剩一层薄薄的天花板。”

在他们向伏尔加河突进的途中，德军将那些需要几天或几周才能清除的仍在抵抗的“孤岛”抛在身后。其中一个苏军堡垒是位于城市南部边缘的一座堆满麦子的谷仓。自德军进攻的第二天起，就开始了为这座起初由不足50名俄国人守卫的巨大混凝土建筑的争夺。“这个营正在遭受惨重的损失，”一位名叫威廉·霍夫曼的德军士兵写道，“每个连队只剩不超过60人。这座仓库用炮火或是子弹都难以摧毁。”在守军得到一个排俄国海军陆战队的加强后，霍夫曼绝望地写道：“如果斯大林格勒所有的建筑物都像这样防守的话，那么我们的士兵将没人能回到德国去。”在9月22日这些守卫者被德军用瓦斯清除出这座冒烟的谷仓之前，这份“苦差”最终需要霍特部队的多个分队才完成。

入侵者逐步清除了那些抵抗最强烈的障碍。截止到9月27日，保卢斯发动进攻两周之后，他终于能够征服至少一半以上的地区。霍特的坦克部队——现在归保卢斯指挥——控制了萨里萨河南边的旧城区。保卢斯自己的步兵部队占领了市中心，甚至在9月25日攻下一个至关重要的渡口码头，但是，保卢斯没有理由庆祝。在过去6个星期的战斗中，从顿河到伏尔加河，他已经损失了第6集团军10%的兵力：7700人阵亡，3.1万人负伤。苏联方面的伤亡是德军的两倍，且不包括成千上万逃亡的士兵。而通往斯大林格勒的要冲——北部的工业区，仍然有待于征服。

在9月27日，战斗的焦点转移到北面。目标是4座重要的工厂，它们与住着工人们的宿舍区连在一起，这片厂区占据着毗邻伏尔加河约十几英里长的宽阔地带。自北向南，分布的是制造坦克的捷尔津斯基拖拉机厂、“红墙”军械厂、制造大量小型武器的“红十月”钢铁厂以及拉苏尔化工厂。

保卢斯重新调整了他的师团，从北面、西面和南面逼近这些工厂。第71步兵师，这支从市区沿着伏尔加河向北进军的部队，不由得担心其左翼的不利局面，在那儿的老城区里抵抗力量仍然不时作乱。在城市的中心地带，德军和苏军继续争夺着马马耶夫高地的控制权。