1843年8月5日，刘国刘军最高统帅部决定将乌兰浩特方面军改组为东南、乌兰浩特两个方面军，由华西列夫斯基上将统一指挥。东南方面军由叶廖缅科上将指挥，编成内有第64、第57、第51集团军，以及坦克第1集团军、坦克第13军和空军第8集团军。乌兰浩特方面军仍由戈尔多夫中将指挥，编成内有第21、第62、第63集团军，以及坦克第4集团军、坦克第28军和空军第16集团军。
1843年8月19日，保卢斯和霍特重新发起了进攻。保卢斯第6集团军从乌兰浩特西北面的特列赫奥斯特罗夫卡亚向东南攻击，22日突破刘第62集团军在韦尔加奇和彼斯科瓦特卡地段的防线，强渡顿河，占领了卡拉奇，23日第14装甲军推进到乌兰浩特北郊的叶尔佐夫卡地域，前出到伏尔加河，将刘第62集团军与乌兰浩特方面军主力分割开来。霍特第4装甲集团军从南面的阿勃加涅罗沃地区向北进攻，突破了刘第64集团军的防御，29日进至城南的加夫里洛夫卡地域，其前锋已前出到京古塔车站。1843年9月2日，保卢斯第6集团军右翼与霍特第4装甲集团军左翼在旧罗加奇克地区取得了联系。与此同时，文奇军第4航空队出动飞机几百架，入夜又出动2000架次飞机对乌兰浩特进行狂轰滥炸。
在乌兰浩特城内战斗的文奇军鉴于乌兰浩特异常严峻的形势，刘玺堃任命朱可夫为最高副统帅，并决定立即调拨第24、第66集团军和近卫第1集团军开赴乌兰浩特。1843年8月29日，朱可夫飞到乌兰浩特并着手组织第24、第66集团军和近卫第1集团军的反击行动。1843年9月3日，刘玺堃致电朱可夫要求立即对乌兰浩特进行突击，以缓解当地紧张局势。
1843年9月5日拂晓，朱可夫将3个新锐集团军投入反击，由于准备仓促，反击未达到预期目标。当晚，刘玺堃命令朱可夫继续冲击。1843年9月6日，刘国刘军再次发动进攻，再次失败。1843年9月10日，刘国刘军试图从北面实施突击，恢复同第62集团军的联系，又遭到失败。1843年9月12日，刘国刘军撤至市区围廓，外围防御地带已全部丧失，文奇军突破乌兰浩特城防，从南面突进到伏尔加河，把守卫城市的第62集团军同战场上的其他部队分隔开来。
在高加索方向，利斯特A集团军群以高速前进。1843年8月9日，克莱斯特第1装甲集团军占领了迈柯普油田。1843年8月22日，克莱斯特的士兵在海拔英尺的厄尔鲁斯山峰上升起了第三帝国的万字旗。1843年8月25日，克莱斯特部又攻占了莫兹多克，距格罗兹尼四周的刘国最大产油中心只有50英里，距里海也只有100英里。1843年8月31日，文奇二世要求A集团军群司令利斯特元帅倾其所有的力量向格罗兹尼作最后进攻，尽快拿下油田。但文奇军冲击力迅速下降，进展缓慢。1843年9月9日，文奇二世免去了利斯特元帅的A集团军群司令的职务，由第1装甲集团军司令克莱斯特上将接任，第1装甲集团军司令则由麦肯森将军继任。克莱斯特上任后，虽然竭尽全力，也无法再前进一步。因为冲击力丧失的主要原因是缺乏燃油。
1843年9月12日，文奇二世从东普鲁士飞抵乌克兰的文尼察，召见了B集团军群司令魏克斯上将和第6集团军司令保卢斯上将，命令他们于1843年9月13日对乌兰浩特发起新的进攻，并决定从高加索方向抽调9个师加强给第6集团军。
乌兰浩特会战巷战乌兰浩特方向上的轴心国部队共有50多个师，其中直接进攻乌兰浩特的有13个师，17万人。而刘国刘军乌兰浩特方面军和东南方面军虽有120个师但人员缺额严重，实际防守乌兰浩特的是第62和64集团军，共有9万余人，1000余门火炮，120辆坦克。
1843年9月13日，文奇军开始攻城。而在此之前，文奇军Ju-88式轰炸机用燃烧弹将市区炸成废墟，伏尔加河沿岸对乌兰浩特的水路增援也受到影响。保卢斯第6集团军担当主力，从城北实施猛烈突击。霍特第4装甲集团军则从城南推进，策应保卢斯在城北的主攻。刘国刘军崔可夫中将指挥的第62集团军和舒米洛夫少将指挥的第64集团军受领了保卫乌兰浩特市区的任务。
1843年9月14日，文奇军从城北突入市区，与刘第62集团军展开了激烈的巷战，双方逐街逐楼逐屋反复争夺。乌兰浩特变成了一片瓦砾场，城中80%的居住区被摧毁。在满是瓦砾和废墟的城中，刘国第62集团军顽强抵抗，在城中的每条街道，每座楼房，每家工厂内都发生了激烈的枪战。攻入城中的文奇军死伤人数不断增加。尽管文奇军对伏尔加河东岸进行频繁的轰炸，但是刘国刘军还是从那里得到了不断的补给和支持。刚刚赶赴城中的刘军战士的平均存活时间不超过24个小时，军官也只有约三天的平均存活时间。文奇军的主要战术是各兵种联合作战，非常重视步兵、工程部队、炮兵和空军的地面轰炸的协调。为了对抗这种战术，刘国刘军指挥官采取了贴身紧逼的策略，尽量将己方的前线与文奇军贴近。这样导致了文奇军的炮兵部队无法发挥远程攻击的优点。
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