В результате проведенного маневра на окружение немецкие войска вышли на рубеж Дона к северу и югу от идущей на Сталинград железной дороги. На правом берегу Дона оставался плацдарм на рубеже от Клетской до Песковатки, занимаемый 4-й танковой армией. Далее от Песковатки на юг к Нижне-Чирской шел внешний фронт окружения, занятый 3-й моторизованной, 24-й танковой и 71-й пехотной дивизиями немцев. «Котел» уже к 9 августа окаймлялся пехотными соединениями, и шансов из него вырваться у окруженных почти не было.

Попытки прорыва. Окруженные соединения распались на несколько групп, пробивавшихся в разных направлениях. Согласно отчету командира 33-й гв. стрелковой дивизии А.И.Утвенко, в 19.00 8 августа радиостанцией соединения была принята радиограмма, предписывавшая пробиваться на север совместно с 181-й стрелковой дивизией. Главой группы назначался командир 181-й стрелковой дивизии генерал-майор Т.Я. Новиков. Еще одну группу образовали 147-я и 229-я стрелковые дивизии. Командир 147-й стрелковой дивизии А.А. Вольхин связи с командованием не имел и получил приказ на прорыв от командира 229-й стрелковой дивизии полковника Ф.Ф.Сажина. Эти две дивизии пробивались на восток и юго-восток к железнодорожному мосту через Дон.

Первым шагом стал общий отход. 33-я гв. стрелковая дивизия снялась со старых позиций и стала отходить, оторвавшись от противника. Выйти в назначенный район уже не получилось. Командир дивизии А.И.Утвенко позднее описывал происходившее в письме Симонову: «К моменту приказа о прорыве на восток у меня было до трех тысяч людей, семнадцать орудий, тринадцать легких танков. Двинулись двумя колоннами напролом через овраги. Пушки – на руках. Прорвались на узком фронте, потеряв около трехсот человек. Немцы за ночь и утро перекинули полк пехоты еще восточнее нас и опять закрыли кольцо».

Снабжение окруженных по воздуху отсутствовало, боеприпасы были на исходе, артиллерия – полностью уничтожена. Последний бой 33-й гв. стрелковой дивизии шел с 5.00 до 11.00 10 августа. Утвенко писал Симонову: «Сопротивлялись до конца. Я сам пять раз перезарядил «маузер». Секли из автоматов. Несколько командиров застрелилось. Было убито до тысячи человек, но жизнь продали дорого». Остатки дивизии рассеялись по балкам и ручьям и мелкими группами пытались пробиться из окружения.

147-я и 229-я стрелковые дивизии начали отход в 21.00 9 августа. Однако на пути отходящих дивизий Вольхина и Сажина немцами уже был выставлен заслон фронтом на запад. Навстречу отходящим колоннам в панике двигались тыловые части 229-й стрелковой дивизии. Они пытались отыскать путь к спасению и отходили на север. Основные силы 147-й стрелковой дивизии вскоре были изолированы в Грачевой балке. Лесов, становившихся спасением окруженных в Белоруссии, под Вязьмой и под Уманью в излучине Дона не было. Некоторую защиту давали только глубокие овраги.

Решающий бой состоялся 10 августа. Блокированные в балке советские части атаковали, даже захватывали трофеи и пленных. Но общую обстановку это изменить не могло. В балке скапливалось все больше раненых. Всех мучила жажда. Было решено предпринять еще одну попытку пробиться из окружения всем отрядом. Вольхин в своем отчете по боям в окружении писал: «Бойцы и командиры приветствовали это решение и заявили: «Лучше умереть в поле, чем в этой ловушке». Некоторые орудия выкатили на открытые позиции. Но шансов пробиться через плотный заслон немецкой пехоты уже не было. Части двух дивизий были рассеяны и пробивались на соединение с основными силами 62-й армии мелкими группами. Командир 229-й стрелковой дивизии полковник Ф.Ф.Сажин погиб 10 августа у хутора Пятиизбянский.

Синхронно с уничтожением окруженных соединений была разгромлена прижатая к Дону у взорванной переправы 112-я стрелковая дивизия. В боевом донесении штаба дивизии к 20.00 11 августа сообщалось:

«На 11.8.42 г. в трех стр. полках имеется: старшего и среднего нач. состава 152 чел., младшего нач. состава – 154 чел., рядового состава строевых подразделений 504 чел., тыловиков 180 чел.

В 156-м Д[ивизионе]ПТО осталось одно 45-мм орудие и 87 чел. личного состава.

436-й а[ртиллерийский]п[полк] имеет 122-мм гаубиц – 10 шт., 76-мм пушек 39 г. – 4, ружей ПТР – 12. Винтовок – 692, личного состава – 847 чел. и лошадей – 469» [37] .

Несколько лучше, потеряв до 25 % состава, сохранились вспомогательные подразделения дивизии. Нелишне будет напомнить, что на 5 августа соединение насчитывало 8107 человек. В бою у переправы 10 августа погиб командир 112-й стрелковой дивизии полковник Иван Петрович Сологуб, возглавлявший соединение с момента начала его формирования в Сибирском военном округе в декабре 1941 г.

Окружение ряда соединений на правом берегу Дона вырвало сразу большой кусок из системы обороны 62-й армии. Требовалось восстанавливать целостность линии фронта. Естественным рубежом для построения новой линии обороны была река Дон. Оставалось найти войска для занятия этого рубежа. Незадолго до катастрофы, 6 августа 1942 г., в состав 62-й армии были переданы из 1-й танковой армии 131-я стрелковая дивизия (6279 человек на 5.8.42 г) и 399-я стрелковая дивизия (12 322 человека на 5.8.42 г.). Эти соединения были задействованы для латания образовавшейся в построении 62-й армии бреши. По приказу штаба армии № 057 от 14.30 10 августа задачу оборонять рубеж Дона получили 399-я стрелковая дивизия с частями 54-го УР, 131-я стрелковая дивизия с 174-я батальоном УР, 20-й мотострелковая бригада с 175-м батальоном УР и 112-я стрелковая дивизия с 158–160 батальонами 115-го УР. Во второй эшелон выдвигались остатки 23-го и 28-го танковых корпусов.

Но немедленной проверки на прочность наспех восстановленной обороны не произошло. Форсировать Дон немцы не спешили. После окружения части 62-й армии на правом берегу Дона в полосе наступления армии Паулюса вновь наступило затишье. Немцы методично перемалывали окруженных. К 23.00 13 августа из окружения вышло только 160 человек батальона связи 229-й дивизии и 27 человек из состава 147-й стрелковой дивизии во главе с командиром генерал-майором Вольхиным. В оперативной сводке № 90 штаба 62-й армии к 18.00 14 августа говорилось: «Новых сведений о положении 33-й гв., 181, 147, 229-й сд не поступило. Отдельные мелкие группы переправлялись на восточный берег р. Дон в полосе 131-й и 112-й сд». Командир 181-й стрелковой дивизии генерал Т.Я.Новиков был взят в плен 15 августа. Он погиб в плену в декабре 1944 г.