不过，对于苏军而言，现在的局面仍然没有改变。现在大约万名装备精良的中国军队将斯大林格勒团团包围，而他们面前的十几万苏联军队和民兵却是筋疲力尽，他们丧失了大部分的重武器，缺少食物、弹药和装备。同时包围圈内的局势还在进一步恶化：到了7月7日龙军10000门火炮齐声怒吼，向苏军阵地集中倾泻了一场钢铁风暴。
与此同时，斯大林要塞内的形势也在急转而下，炮火摧毁了城内最后一个可以使用的跑道，苏联人只好将补给接收地转移至涅瓦河西岸布达城堡山脚下正对面的“十月革命”广场，这里有一条长730米的狭窄停车道，由于不能起降大型飞机，于是每天许多来自苏联国内各地初级航空俱乐部的年轻共青团成员驾驶着滑翔机，由轻型飞机拖拽在这块弹丸之地上强行起降。
恶劣的条件环境加上生疏的驾驶技术，使得这些十几岁的热血青年们死伤惨重。机场的失去也意味着所有伤员将不再可能被撤出，同时补给形式大部分将由空运被迫改为空投，这样一来，一部分物资很有可能会落到中国人的阵地上。
可是坏消息还远远不够，苏联空军气象部门预测，7月第二个星期天气转坏，任何飞机都无法升空，为了继续维持供给保障，苏联人开始试图使用机动艇和驳船从重新被夺回的拉多加湖区驶出。经由北至南流向的涅瓦河将补给运进斯大林格勒。
恶劣的气候和地理环境让这条生死攸关的河运动脉遭受了巨大的损失。曾经有一次，一艘装载4000吨弹药的驳船撞在该城以北24公里处的一座沙洲上。尽管遭受了如此惨重的挫折，苏联人还是成功在黑夜和浓雾地拥护下，千辛万苦地将一船船的货物送进了斯大林格勒。但是龙军越来越紧的压力还是在7月中旬将这条脆弱的“水上生命线”给完全切断。
斯大林格勒要塞内面临的补给危机已达到顶峰，现在守军主要的口粮就是一点马肉和稀汤。虽然在斯大林格勒被围前已经有一些骑兵的战马被带出城外，用于进行反击作战，但是仍然有一些马畜留了下来，这已经成了守军的一个重要的肉食来源。凄惨的屠宰场面随处可见，商店内部，花园还有狭窄的街道上。到处都能听见马匹被屠宰时悲哀的嘶鸣，到处都能看到被宰割后血淋淋的马畜残体。
而那些蜷缩在城内的地下室，防空洞和地底坑道中的平民们也在忍受着无尽的饥饿和恐惧。让我们来看看当时美国的时代周刊对这些情景的描述：“……最初斯大林格勒的女孩、妇女和男子们都在继续工作。他们穿着皮毛大衣和裘皮的帽子，在部队的指挥下修筑路障。刚开始每当有炮弹在周围落下时，他们还能畏缩在一起，但是没过多久，情况就失控了，最后他们不是消失在地下室中。就是由于饥饿而瘫倒……这座城市本身也在随着时间的推移而逐渐四处崩溃。比如那些蜷坐在地下室里的人们：披着羊皮大衣，偶尔机械的去摸出口红和小粉盒的少女，她们就好象要以一种大城市中惯有的‘高贵’死亡礼节去打扮自己，就连不知所措的农家女孩也都裹着华美的头巾，她们中间还有许多垂着长长睫毛的孩子们。他们没有任何食物，也没有任何人会再感到饥饿……是的，这副景象令人难以承受。平民的尸体已经横卧街头。”同时在这段时间内，几乎每天夜晚，城内四处荡漾着一片腥风血雨。
在外围的战斗仍然在激烈的进行着，现在龙军将所有的突破能力都放到了包围圈的东面——这里聚集了要塞守军1个高射炮营，1个警察营和2苏联步兵师大约五分之四的残余兵力，他们面对的是由自行火炮，坦克，战斗工兵支援的龙军第3整编步兵师。
7月7日，龙已经深入了奇斯佩斯的防线，以无人可挡之势向涅瓦河杀去。这一结果导致负责防御苏军的战线侧翼被完全暴露，为了避免灭顶之灾，他们被迫立即撤退，放弃了该区。
除此之外，龙军还大大加强了攻击密度，一些步兵师被投入只400—00米宽度的进攻地段，每个团为150—300米宽，210毫米口径的重炮则直接为他们进行火力支援。在如此高强度的打击下，斯大林格勒西北面最后的开阔地带——城市公园和英雄广场经过激战于7月10日失陷。从那里，龙军大大开始加快了他们的进攻速度，讯速穿过了沿途坐落着众多大使馆和华丽别墅的安德拉什大街。
面对汹涌的龙军攻势，苏军的师长们只能依靠这群杀红眼的士兵了，在没有任何重型武器掩护，缺少弹药和失去所有突围希望的情况下，苏军的部队的民兵发动了一次近似绝望的反扑。那段时期的东区战线仿佛成了一个巨大的屠场，每一栋房屋，每一条街道，每一座平台，每一个地下室……到处在进行着血腥野蛮的巷战。
在经过苦战攻下西区后，距离涅瓦河仅有几千米了。涅瓦河北岸的战斗已经变得毫无意义，现在没人会怀疑区会最终陷落。市内几座横跨涅瓦河两岸的六座大桥将是北区守军撤退的唯一途径。11月17日，苏联最高统帅部终于下达了允许要塞北部守军“自由行动”的命令。驻守在克恩街区的守军遣分队渡过了涅瓦河。随即在夜幕的掩护下，各部队、物资和伤员的撤退都在井然有序的进行着，殿后的任务再次落在了苏联第2近卫民兵步兵师的身上。
总体来说，撤退行动完成得比较成功，1日清晨7点，苏联工兵炸毁了涅瓦河上最后的一座桥梁——阿尼契科夫桥，至此，所有的残余守军已全部退入西岸的斯大林格勒区。整个撤退行动可以说是悄悄完成的，唯一的例外出现在冬宫大桥和约翰桥上，撤退队伍在这里被堵住了，更糟糕的是，他们不断发出嘈杂的声响引起了龙军的注意。一名龙军随军记者记录了这次可怕的骚乱：“大桥不断遭到猛烈炮火的轰击，但是尽管这样，所有人都跑着、滚着或者爬着，努力想从桥上逃到城市的南岸……这其中夹杂着可怜的母亲，哭喊的妇女儿童以及众多受伤的士兵，他们伴随着各种车辆和马拉的货车，不顾一切的向对岸涌去……每当有迫击炮弹落入涌动的人群中时，就有一大片人和物被甩出大桥两边，坠入涅瓦河中。”
从河面低空呼啸掠过的龙军攻击机也在向毫无遮拦的人群和码头进行狂轰滥炸，驻守在南岸高地上的苏联高炮部队全力反击，力图减少撤退人员的损失。
1日凌晨，撤退行动基本完毕。朱可夫不顾斯大林格勒总书记日丹诺夫的极力反对，炸断了冬宫大桥和约翰桥。
而在包围圈内部，由刚刚退下来的苏联第52集团军的士兵们已经占据了斯大林格勒南区的阵地。现在所有残余的苏军陆军、红海军和空军的炮兵都聚集在一起统一指挥。
攻城的中国步兵也在试图从北面杀出一条血路，以求最终击溃守军抵抗。整个北区和西北区立刻陷入一片混战，最初抵抗者还能不惜代价的顶住浪潮。苏军首先切断了整个要塞的电力和自来水。
然后大约250个士兵来到了要塞的周围，切断了要塞和其周围龙军阵地的联系，逐渐的孤立了整个要塞的龙军士兵。然后，他们趁着东方未明的时候对这个要塞展开了攻击。那些带着炸药和轻武器的苏联士兵擎着云梯爬上了要塞的二层。在那里的中国守军由于参加了一天的战斗，所以精神并不集中，所以，面对苏联人的突然袭击，他们使出了九牛二虎之力也无法打退苏联人的攻击。
经过一个小时的激烈枪战，苏联人控制出了大门的入口处，并且使用炸药爆破了大门。随后，他们用消防水龙头上上层泼洒汽油，并且点燃了它。短短的一瞬间，整个要塞燃气熊熊大火。据守的龙军被迫往上层撤退，他们一面往高空打黄色信号弹，一面挂起了黄色的旗帜，希望以此吸引增援部队，但是他们没有盼来任何增援部队。到了当天的上午十点，烈火才逐渐熄灭。
要塞忽然陷入了一片诡异的寂静之中，冲到上层的苏联人抓住了几名企图逃脱的龙军士兵，从他们口中，这些苏联人得知了守军已经撤退到了顶层。他们正试图借助上面的混凝土柱子跑到地下室，然后在那里进行短期的抵抗，等待自己的援军的到来。
于是，苏联人立刻赶到了地下室的入口，他们用手榴弹和燃烧瓶向里面投掷。战斗从一个房间转移到另外的一个房间。激烈的枪战和短兵相接一直持续到当天的下午2点。龙军最后坚持不住了，在整个战斗中，龙军总计阵亡75人，其余全部被俘。
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