在华西列夫斯基打电话来之后不久，朱可夫也打电话来说：我马上就到你的司令部。
朱可夫来做什么呢？当然是来指导卡图科夫工作的。
就像罗科索夫斯基对卡图科夫的投资，还有朱可夫曾经对科涅夫的投资一样。现在的朱可夫也希望能够和卡图科夫搞好关系，尽量在未来为自己争取一个盟友。
来到军部之后，朱可夫先是对卡图科夫最近一段时间的表现一通表扬。接着带着卡图科夫一起去到了前线，给卡图科夫的防御阵地提出了许多建设性的意见。
比如：把坦克和自行火炮放在步兵阵地上，为步兵提供火力援助的同时，还能够加强阵地的防御能力——（凑金盾）。
对于朱可夫的建议，卡图科夫自然是连连称是，并且就按照朱可夫的建议这样做了。
其实卡图科夫知道，朱可夫这样的建议简直就是在胡扯。坦克这种东西要动起来才能发挥功用，即使是在防御战，坦克也应该主动出击机动防御，而不是蹲坑。
但就算卡图科夫心里明白，他也必须按照朱可夫的要求去做，尽可能的不要提出任何反对意见。谁让朱可夫是卡图科夫他的上级，是斯大林格勒战区的副总统帅呢。
自从去年战争开始后，卡图科夫就越来越深刻的明白了这样一个道理：上级安排的事情就要按照上级安排的去干，就算上级的指示是错的，那上级也是对的。
于是，t-34和SU-76等坦克被送上了步兵阵地当作炮台使用。而这样的炮台是敌人空军的绝佳目标。
好在卡图科夫也是个精明的人，他一方面按照朱可夫的指示把坦克都开了出来，另一方面又把t-34-85这种有力的进攻武器留在了后方。
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安顿好自己的侧翼——卡图科夫防区之后，朱可夫也可以放心的进行大反攻，拯救包围圈里的第62集团军了。
此时距离第62集团军被包围已经过去了十天，失去联系也已经有了六天。但德军并没有采取进一步的进攻行动，也就是说第62集团军还在包围圈内坚持着。
于是一场拯救友军的反攻计划就这样被斯大林同志批准了。
9月2日，朱可夫集结了第173步兵师，第258步兵师，第260步兵师，第221步兵师，第207步兵师，第273步兵师，第316步兵师，第292步兵师，第308步兵师一共人参与到了进攻战役之中。
此外，朱可夫还集结了另外四个军的装甲部队和炮兵，加上步兵一共有12万8千人，611门火炮和1956门迫击炮。
4个军加9个师，打德国正面一个装甲师和一个步兵师。兵力3：1，坦克5：1，火炮8：1，优势在我！
下午，卡图科夫整理自己的防御战线时，朱可夫的反攻正式开始。
在朱可夫的计划中，如此庞大的兵力去进攻德军包围圈最薄弱的部分，那还不是手到擒来。德军就像软柿子一样，马上就会被捏扁。
可事情却没有如同朱可夫想象中那样发展，一直到太阳落山，朱可夫的十万大军也没能成功突破德军的包围圈。
9月3日，卡图科夫和施瓦茨两个宿敌的装甲部队在南边开始了激烈的攻防战。
同时，朱可夫发布了新的进攻指示：不惜一切代价突破德军包围圈！
在红军的轮番猛攻之下，德军终于让出了防线北部的一处谷地和中央部分的一个大农场。火炮和德国兵的残骸在战壕上横七竖八的躺着，一副已经溃败的景象。
得知消息后的朱可夫非常高兴，命令部队继续进攻乘胜追击——（划线平推）。
理所当然的事情就这样又一次出现了，由于朱可夫手下各个部队的指挥员过分理解了朱可夫的命令，出现了大范围的贪功冒进现象。
这导致前沿部队过于深入，而后方的炮兵和步兵又跟不上节奏。没过几个小时，北部的谷地又被德国人重新夺走。
9月5日，德军主动撤出了北部谷地，并且让出了南边的林区。
朱可夫有些坐不住了，经过各级指挥员讨论后司令部得出结论：德军反攻之后又撤退，是因为德军的后勤补给跟不上节奏，已经失去了继续进攻的能力。
于是司令部下令全面进攻。
9月6日，德军防线被接连突破，红军继续乘胜追击。但就在这个时候，德军增援到了。他们的装甲部队利用平原的地形优势和坦克的速度优势，仅用了两个小时的时间就完成了穿插，之后便是包围。
9月6日入夜时分，朱可夫手下的部队已经被分割成大小好几块，六个师加两个独立旅陷入了包围圈。
此时，沉没成本这个经济学问题再次出现了。究竟是继续投入部队解救包围圈的友军，还是后撤整顿战力后再进攻。
不管选择哪个，其结果都不会是最好的。
于是朱可夫决定把预备队全部投入进去，放手一搏。
其结果，以失败告终。
到了9月7日，红军各个方向的进攻都已经停滞。各个部队在减员普遍超过60%的情况下已经无力再次发动攻势，于是只能深挖战壕，固守已经反攻夺回的土地。
之后的几天里，朱可夫仍然增派预备队试图恢复攻势，但结果也不过是浪费更多人命。
战斗僵持到了9月10日，朱可夫觉得进攻已经不可进行。于是他亲自坐飞机去了莫斯科，当面请求斯大林同志允许自己撤退。
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