Bis zum 27. September hatten die deutschen Streitkräfte die größten Teile im Süden und in der Mitte von Stalingrad eingenommen und die Hauptstreitmacht der 6. Armee wurde zur Einnahme der nördlichen Industriezone der Stadt und des Gebiets von Orlowka umgeleitet. Paulus wollte zuerst den nördlichen Teil der Stalingrader Industriezone erobern und diese Aufgabe wurde dem LI. Korps übertragen, welches den Frontabschnitt zwischen Gorodischtsche und dem Fluss Wolga hielt. Die Hauptlast des Angriffs wurde von der 389. Infanterie-Division, der 24. Panzer-Division und der 100. Jäger-Division getragen.
Die deutsche Attacke begann mit der starken Feuerunterstützung durch schwere Artillerieabteilungen und die Maschinen des VIII. Fliegerkorps. Die sich gleichzeitig in Vorbereitung für einen Angriff befindliche Kräfte der sowjetischen 62. Armee wurden durch dieses Bombardement überrascht, wodurch ihr Angriff vereitelt wurde. Der darauffolgende deutsche Angriff stieß aber trotzdem auf zähen Widerstand, am stärksten im Bereich der 100. Jäger-Division, welche den Mamajew-Hügel einnehmen sollte, sowie den südlichen Teil der Arbeitersiedlung „Roter Oktober“. Währenddessen konnte die 24. Panzerdivision, trotz der verbissenen Verteidigung durch die sowjetische 137. Panzerbrigade und der 9. mechanisierten Brigade, viel schneller am Rande dieser Siedlung vordringen. Ihre rechte Flanke blieb aber ungedeckt, weil die 100. Jägerdivision durch das urbane Gebiet nicht so schnell vorrücken konnte. Nur am diesen Tag hatten sie Verluste von 148 Toten und 357 Verwundeten zu beklagen. In den nächsten Tagen entwickelten sich intensive Nahkämpfe um den Mamajew-Hügel und die Arbeitersiedlung „Roter Oktober“. Trotz der starken Feuerunterstützung durch die Artillerie und Luftwaffe, konnte die 100. Jäger-Division die Siedlung nur zum Teil einnehmen.
Jedes solider erbaute Haus in der Arbeitersiedlung wurde zu einer Festung, welche öfter den Besitzer wechselte. Dabei konnte die sowjetische Seite geschickt das Netz der Kanalisation benutzen, wie zum Beispiel im Kampf um das städtische Bad. Durch starke Verluste erschöpft, musste die 100. Division ihr Vordringen an den Bahnschienen einstellen, die die Siedlung in zwei Hälften teilten. Mehr Erfolg hatten die 24. Panzer- und die 389. Infanterie-Division, die sich bis zum westlichen Rand der Arbeitersiedlung „Rote Barrikade“ durchschlagen konnten. Den größten Erfolg verzeichneten die Kräfte vom XIV. Panzerkorps, die am 7. Oktober Orlowka einnehmen und bis vor die Tore der Traktorenwerke „Dserschinski“ vordringen konnten. Dadurch wurde die tiefe „Einbuchtung“ zwischen dem XIV. Panzerkorps und dem LI. Korps eliminiert, welche den ganzen linken Flügel der 6. Armee bedrohte.