在馬馬耶夫崗地區的反突擊進攻時間，被定在了9月14日的清晨六點，然而參與進攻的部隊，并不是崔可夫所說的三個師，而是內務部的第10師，摩托化步兵第38旅，以及獨立步兵第42旅。
根據事先的作戰計劃，摩托化步兵第38旅，在一個加強摩化步兵連和配屬的炮兵營的配合下，向拉茲古利亞耶夫卡東南面的村莊進攻；內務部第10師以一個團的兵力向敵人實施反沖擊，目標是1263高地，然后是1443高地；而混成團和一個坦克旅向阿難阿戈羅多克和1537高地方向實施反沖擊。獨立步兵第42旅準備對醫院和1537高地方向實施突擊，以便支援這次反突擊行動。
但由于缺乏空中支援，而且能為反擊部隊炮火支援的炮兵，數量也非常有限，對德軍野戰工事的破壞程度有限，從而導致蘇軍的反擊部隊為了奪取這些工事，不得不付出巨大的代價。
保盧斯得知蘇軍在馬馬耶夫崗地區展開了反擊后，立即派出了空軍，對反擊部隊和他們所占領的陣地實施轟炸。炮擊和轟炸，使蘇軍的反擊部隊傷亡慘重。為了避免反擊部隊遭到全軍覆滅的下場，中午時分，崔可夫下達了停止進攻，并向馬馬耶夫崗轉移的命令。
見蘇軍的進攻被擊退了，德軍趁機投入了大量的步兵和坦克，朝撤退中的蘇軍展開了進攻。首先取得戰果的是哈特曼將軍的第71步兵師，他們突破了蘇軍的防御之后，成功地穿過了市中心，并建立了一條直接通往伏爾加河的狹窄通道。
德軍的心里始終惦記著馬馬耶夫崗這個制高點，因此他們投入的第295步兵師，在隸屬于第22裝甲師的第204裝甲團的支援下，朝馬馬耶夫崗的北崗發起了進攻。
否則北崗防御的是四營和第192營，四營長布里斯基在敵人的進攻開始后，立即向索科夫報告說“旅長同志，敵人出動了一個團的步兵，在三十多輛坦克的掩護下，朝我們的陣地發起了猛攻我們沒有反坦克武器，請您派反坦克軍犬連支援我們。”
“放心吧，大尉同志。”索科夫考慮到北岸和自己這里一樣，有著完善的坑道工事，就算德軍的攻勢再猛，想順利地占領北崗，也不是一件容易的事情。但如果讓德軍的坦克靠近了山崗，它們就能用炮火支援攻擊北崗的步兵，因此他很干脆地回答說“我會立即派奧夏寧上尉帶著軍犬連過去支援你們。”
索科夫之所以只派了軍犬連過去支援，一是考慮到北崗的表面陣地空間有限，擺不下太多的部隊；而是因為有一支德軍部隊穿過了舊城區，從蘇軍的手里奪取了中央火車站，直接威脅到馬馬耶夫崗側翼的安全。
他放下電話后，叫過來一名參謀，讓他去通知奧夏寧率人從地道前往北崗，配合那里的守軍消滅敵人的坦克。等做完這一切后，他回到了桌前，望著西多林問道“參謀長同志，我們派出的偵察兵還沒有回來嗎占領中央火車站的敵人到底是哪一部分的”
“旅長同志，”看到索科夫一副心緒不寧的樣子，西多林連忙安慰他說“是偵察連長克里斯多夫中尉親自帶隊，我相信他一定能搞到我們急需的情報。”
索科夫之所以會表現得如此急躁，是因為他知道斯大林格勒最困難的時期要到來了。雖說德軍以前曾多次對馬馬耶夫崗進行過試探進攻，最后都鎩羽而歸，但這次能否守住陣地，索科夫卻是心中無底。再加上旅里的指戰員，都親眼目睹了崔可夫所組織的反擊，是如何以失敗而告終，這樣對自己部隊的軍心士氣，都會產生不利的影響。
北坡地段的戰斗打響了。
奧夏寧上尉派出的軍犬排，在戰場上大顯神威。由于得到了索科夫的指點，軍犬的出擊都改成了單犬或雙犬出擊的方式，這樣就極大地避免四五條軍犬去炸同一輛坦克的事件發生。不到二十分鐘，就有十三輛德軍坦克被軍犬炸毀，停在開闊地上熊熊燃燒。失去了坦克掩護的步兵，剛沖到北崗的山腳下，就被四營指戰員用機槍、沖鋒槍、步槍和手榴彈打得鬼哭狼嚎，不得不暫時撤了下去。