В рамках операции «Кольцо» перед войсками 64-й армии были поставлены следующие основные задачи:
с 10 по 14 января 1943 года прорвать немецкую оборону на участке Попов, балка Караватка, Цыбенко и левым крылом выйти на рубеж окраина Западный — балка Песчаная;
с 15 по 16 января выйти левым крылом к западной окраине Старо-Дубовки, Песчанке и высоте 132,9;
с 17 по 25 января овладеть Купоросным, Зеленой Поляной, Ельшанкой, Старо-Дубовкой, Песчанкой, Верхней Ельшанкой, станцией Садовой и выйти на юго-западную окраину Сталинграда.
Кроме этого, командование Донского фронта поставило перед Шумиловым не менее важные дополнительные задачи: прорвать фронт противника на участке Попов — высота 111,6; нанести удар левым крылом в направлении Басаргино, овладеть им и населенным пунктом Кошара, а также высотой 123,6 и совместно с войсками 57-й армии очистить от противника районы Попов, Кошара, Басаргино, Н. Ро-гачик, Кравцов, сковав резервы противника в районе Песчанка, Алексеевка.
В ходе мероприятий по подготовке к операции «Кольцо» Шумилов провел перегруппировку своих сил. Расположенные на правом фланге армии части заняли более широкий фронт, а 204-я и 209-я стрелковые дивизии, 38-я мотострелковая бригада, 154-я морская стрелковая бригада были выведены в резерв и расположены за левым крылом армии. Именно на левом фланге, как считал командарм, противник может предпринять попытку вырваться из окружения. Кроме того, там же могли нанести удар войска Котельниковской группировки немцев.
На направлении главного удара находились 36-я гвардейская, 204-я и 29-я стрелковые дивизии, 154-я морская и 143-я стрелковые бригады. Ударная группировка армии Шумилова была усилена 35-м и 166-м танковыми полками, 90-й танковой бригадой, семью артполками, артдивизионом, гвардейским минометным полком, гвардейской тяжелой минометной бригадой, противотанковой артиллерией, инженерными и химическими (огнеметными) частями. Войскам предстояли бои на Ергенинской гряде с большим количеством больших и малых высот. В полосе главного удара соотношение войск 64-й армии и противника выглядело следующим образом: в живой силе — 4:1, артиллерии — 5:1, в танках — 1:1.
На направлении вспомогательного удара были сосредоточены 93-я и 97-я стрелковые бригады 7-го стрелкового корпуса и два полка 169-й стрелковой дивизии. Соотношение сил на этом участке: в живой силе — 4:1 в пользу советских войск, по артиллерии — 2:1. В резерве располагалась 38-я мотострелковая бригада в трех километрах южнее Елхи.
Командование армией поставило перед войсками следующую задачу: «…Силами двух стрелковых дивизий и одной стрелковой бригады при поддержке танков и артиллерии в первом эшелоне; одной стрелковой дивизии и одной стрелковой бригады во втором эшелоне
— прорвать оборону противника на участке Попов, отметка 91,9;
— наступая в направлении на разъезд Басаргино, уничтожить противника;
— выйти на рубеж высота 123,6, разъезд Басаргино, балка Чапурина;
— нанести вспомогательный удар в направлении Ста-ро-Дубовки с целью сковать резервы противника и выйти на рубеж Страдубовский сад, Соловьев;
— на остальном фронте удерживать занимаемый рубеж и обеспечить действия ударной и вспомогательной группировок.
Командующий армией генерал М. С. Шумилов».
Утром 10 января после часовой артиллерийской подготовки войска ударной группировки 64-й армии перешли в наступление. С первых же часов операции немецкие войска оказали ожесточенное сопротивление, повсеместно переходя в контратаки. На фронте вспомогательного удара наши части овладели только первой линией обороны противника. Командование армией ввело в бой 29-ю стрелковую дивизию и 154-ю морскую стрелковую бригаду.
Тем временем 93-я и 97-я стрелковые бригады, овладев первой линией обороны противника, продолжили вести бой в окопах на юго-западных скатах высоты 145,5 и в районе расположенного рядом кургана. 169-я стрелковая дивизия также овладела первой линией неприятельских траншей. Полоса наступления наших войск изобиловала высотами, вокруг которых и разворачивались основные бои. В этих сражениях бойцами и командирами всех уровней был проявлен возросший уровень воинского искусства и массовый героизм.
Все соединения 64-й армии в основном выполнили задачи дня: 143-я стрелковая бригада овладела высотой 119,7; 204-я стрелковая вышла к отметке 105,3; 36-я гвардейская выбила противника из первой линии траншей и завязала бои на южных скатах высоты 111,6; 154-я морская стрелковая бригада вышла к точке в 0,5 километра южнее отметки 119,7. Танковые части в тот же день в 10.30 вышли на высоту 163,3, отбив все контратаки противника. Однако дальнейшие попытки продвинуться вперед натолкнулись на упорное сопротивление немцев. 166-й танковый полк атаковал врага на отметке 111,6, но прижатая к земле советская пехота поддержать танки не смогла. В течение дня потери полка составили 11 танков, из них шесть сгорело. На следующий день войска армии успеха не имели, лишь в последующие два дня удалось сломить сопротивление противника.
К исходу 14 января соединения 64-й армии вышли на рубеж отметка 119,7 — совхоз Горная Поляна. В тот же день 422-я стрелковая дивизия 57-й армии овладела отметкой 105,4 и Песчаным карьером. В результате успешных действий солдат армии Шумилова ситуация на фронте армии изменилась. Теперь 64-й армии нужно было повернуть на восток. Для этого потребовалось создать новую группировку, на левом фланге которой действовали 36-я гвардейская, 29, 204, 157-я стрелковые дивизии, 143-я стрелковая бригада, а с юга наступала 154-я морская бригада. 7-й стрелковый корпус и 169-я стрелковая дивизия продолжили наступление на Старо-Дубовку — Песчанку с целью не дать возможности немцам подтянуть резервы. Именно 7-й стрелковый корпус принял наиболее активное участие в операции «Кольцо». По приказу Шумилова корпус был укомплектован 97-й и 93-й стрелковыми бригадами. 10 января он атаковал противника на участке северо-восточнее высоты 142,2 с задачей овладеть высотой 145,5 (Лысая гора). За обладание ею и прилегающими к ней высотами всего несколько месяцев назад шли кровопролитные бои — в ходе оборонительной операции.
С началом операции «Кольцо» немецким войскам, отступавшим на широком участке фронта под натиском Красной армии, удалось зацепиться за высоту 145,5 и в январе 1943 года некоторое время удерживать ее. Высота являлась ключевой позицией немецкой обороны на участке наступления 7-го стрелкового корпуса. Контролируя ее и соседние возвышенности, противник имел возможность фланкировать наступление советских войск на север вдоль берега Волги, поэтому удержанию их немецкое командование придавало особое значение.
Ожесточенные бои на этом направлении продлились несколько дней. Подразделениям обеих бригад (97-й и 93-й), ворвавшихся на высоту 142,2, пришлось отбивать постоянные атаки немецкой пехоты и танков, наступавшими из района Песчанка. Сопротивление отдельных групп противника было настолько упорным, что их приходилось буквально выжигать огнем приданных батальонам подразделений ранцевых огнеметов. Когда высота была окончательно занята, оказалось, что вся ее поверхность изрыта глубокими, более чем в рост человека траншеями, имела много дзотов и несколько ходов сообщения, которые позволяли выполнять скрытый подход живой силы и маневр резервами. Преодолевая сильное сопротивление немцев, соединения 7-го стрелкового корпуса в течение трех дней очистили от врага высоты 142,2 и 140,6, а 18 января полностью овладели Лысой горой. После этого сопротивление противника на данном участке значительно ослабло и были созданы благоприятные условия для наступления наших войск в направлении на Сталинград.
