В 10:40 28 декабря Малиновский приказал 1-му гвардейскому стрелковому корпусу силами 33-й гвардейской стрелковой дивизии захватить плацдарм на западном берегу Дона, на участке Красноярский, Верхне-Курмоярская и обеспечить переправу 2-го гвардейского механизированного корпуса.
С утра 28 декабря 7-й танковый корпус при поддержке 6-го механизированного корпуса вновь атаковал Котельниково. 62-я и 3-я гвардейская танковые бригады наступали в лоб, а 87-я танковая и 7-я мотострелковая бригады обходили город с запада и вскоре перерезали все дороги на запад и юго-запад. В 16:00 они захватили аэродром противника в 1 км западнее Котельникова. В 18:00 все бригады корпуса ворвались на северную и западную окраины города и завязали уличные бои. К утру 29 декабря город и железнодорожная станция Котельниково были освобождены. Части 15-й авиаполевой дивизии отошли к станции Семичная.
3-й гвардейский механизированный корпус южнее Киселевки разгромил 4-ю румынскую пехотную дивизию. 7-й румынский корпус отошел к р. Сал по обе стороны от Заветное.
51-я армия 30 декабря выбила противника со ст. Ремонтная и на следующий день начала бои за ст. Зимовники. Стрелковые соединения армии вышли к р. Сал на фронте Андреевская, Сиротский, Никольский, Торговое, Кетченеры.
30 декабря 2-й гвардейский механизированный корпус, 33-я гвардейская и 387-я стрелковые дивизии повернули к Тормосину и форсировали Дон на участке Красноярский – Всрхне-Курмоярская. Попытки переправить танки Т-34 по льду окончились неудачей. 103 танка Т-34 2-го механизированного корпуса остались на левом берегу. На левый берег Дона переправили только 73 Т-70.
Но немцам нечего было им противопоставить. 2-й механизированный корпус повел наступление на участке Березка – Балабановский – Степано-Разинский и Морской. 31 декабря 15-я механизированная бригада овладела Тормосиным, а 6-я гвардейская бригада – Захаровым. Были потеряны продуктовые базы группы армий «Дон» и склады с боеприпасами и другим военным имуществом.
2-я гвардейская армия, 24 декабря перешедшая в наступление против котельнической группировки, уже 29 декабря освободила Котельниково и продолжила наступление, но понесла при этом большие потери. На 20 декабря 1942 года она насчитывала 80 779 человек личного состояния, а 20 января 1943 года – только 39 110 человек. Между тем, в указанный период во 2-ю гвардейскую армию был включен еще целый ряд частей и соединений общей численностью около 60,1 тыс. человек. С учетом этого общие потери армии Малиновского за 41 день боев составили около 101,8 тыс. человек. Противостоявшие ей войска германской 4-й танковой армией потеряли в период с 21 декабря 1942 года по 20 января 1943 года 3 897 человек, включая 933 убитых и 206 пропавших без вести. Это дает соотношение 26,1:1 в пользу немцев. Но в это время против 4-й танковой армии немцев, кроме 2-й гвардейской армии, сражались 51-я армия и 5-я ударная армия, суммарные потери которых вряд ли были меньше потерь 2-й гвардейской армии. Кроме того, в боях против 2й гвардейской армии участвовали остатки 2-й и 18-й румынских дивизий, а также 15-я авиаполевая дивизия, но их суммарные потери, во всяком случае, были гораздо меньше, чем потери советских 51-й и 5-й ударных армий.
К 31 декабря войска Сталинградского фронта заняли рубеж Верхне-Рубежный – Тормосин – Жуковский – Комиссаровский – Глубокий. С 1 января Сталинградский фронт был переименован в Южный. В нем оставались 2-я гвардейская, 51-я и 28-я армии. Остальные войска были переданы Донскому фронту, которому предстояло ликвидировать окруженную 6-ю немецкую армию.
Остатки дивизий группы армий «Дон» отходили на юг, к рубежу реки Маныч, куда подтягивалась с Кавказа дивизия СС «Викинг». 31 декабря дивизия вступила в бой с 13-м танковым и 6 м механизированным корпусами. Наступление Южного фронта было остановлено на реке Маныч.
Первоначально по плану операции «Сатурн», главный удар намечался из района Верхнего Мамона через Миллерово на Ростов, в тыл группе армий «Юг», что должно было отрезать от нее группу армий «А». Но в связи с наступлением деблокирующей группировки немецкой 4-й танковой армии в план внесли изменения.
Теперь удар был смещен на юго-восток. 1-я и 3-я гвардейские армии Юго-Западного фронта должны были окружить и уничтожить 8-ю итальянскую армию и оперативную группу «Холлидт», а затем наступать на Морозовск. 6-й армии Воронежского фронта предстояло ударом из района западнее Верхнего Мамона на Кантемировку обеспечить их наступление. 5-я танковая армия во взаимодействии с 5-й ударной армией Сталинградского фронта должна была разгромить противника в районах Нижне-Чирской – Тормосина.
Новый план операции стал называться «Малый Сатурн».
К 12 декабря на Юго-Западный фронт дополнительно прибыли пять стрелковых дивизий, 18-й, 24-й и 25-й танковые и 1й гвардейский механизированный корпуса, шесть отдельных танковых и 16 артиллерийских и минометных полков.
На Воронежский фронт из резерва Ставки прибыли три стрелковые дивизии и одна стрелковая бригада, 17-й танковый корпус, семь артиллерийских и минометных полков.
Оперативная группа генерала В. И. Кузнецова была преобразована в 1-ю гвардейскую армию, а остальные соединения бывшей 1-й гвардейской армии образовали 3-ю гвардейскую армию генерал-лейтенанта Д. Д. Лелюшенко.
В операции «Малый Сатурн» участвовали следующие силы.
1-я гвардейская армия включала в себя 4-й (35-я и 41-я гвардейские, 195-я стрелковая дивизии), 6-й (38-я и 44-я гвардейские, 1-я стрелковая дивизии) гвардейские стрелковые, 18-й (110-я, 170-я и 181-я танковые, 32-я мотострелковая бригады), 24-й (4-я гвардейская, 54-я и 130-я танковые, 24-я мотострелковая бригады), 25-й (111-я, 162-я и 175-я танковые, 16-я мотострелковые бригады) танковые корпуса, а также 193-ю стрелковую, 9-ю артиллерийскую, 4-ю зенитно-артиллерийскую дивизии, 12 дивизионов реактивной артиллерии. Армия имела 523 танка, 755 орудий и минометов калибра от 76 мм, без зенитных. Она должна была наступать на Маньково-Калитвенская – Дегтево – Тацинская – Морозовск и стрелковыми дивизиями выйти на рубеж Марсковка – Никольская – Чертково, а подвижными соединениями занять Тацинскую и Морозовск.
3-я гвардейская армия включала в себя 14-й стрелковый (14-я и 50-я гвардейские и 159-я стрелковая дивизии) и 1-й гвардейский механизированный (1-я, 2-я и 3-я гвардейские механизированные бригады, 16-й и 17-й гвардейские танковые полки) корпуса, а также 197-ю, 203-ю, 266-ю и 278-ю стрелковые дивизии, 90-ю и 94-ю стрелковые, 22-ю мотострелковую бригады, 243-й, 119-й, и 114-й отдельные танковые полки, три пушечных, два гаубичных, два истребительно-противотанковых артполка, полк реактивной артиллерии и три зенитно-артилерийских полка. Армия располагала 234 танками, 762 орудиями и минометами калибром от 76 мм, без зенитных. Она наступала в направлении Боковская – Верхне-Чирский – Боковский и должна была стрелковыми дивизиями выйти на рубеж Никольская – Тацинская – Морозовск.
5-я танковая армия генерал-лейтенанта П. Л. Романснко имела 1-й танковый (89-я, 117-я и 159-я танковые, 44-я мотострелковые бригады), 5-й механизированный (45-я, 49-я и 50-я механизированные бригады, 168-й и 188-й танковые полки), 8-й кавалерийский (21-я, 55-я и 112-я кавалерийские дивизии) корпуса, 40-ю и 47-ю гвардейские, 119-ю, 321-ю, 333-ю и 346-ю стрелковые и 3-ю зенитно-артиллерийскую дивизии, 15-ю и 8-ю гвардейские танковые бригады, 8-й мотоциклетный полк, 510-й и 511-й огнеметно-танковые и 64-й мотоциклетный батальоны, гаубичный, армейский, два пушечных, восемь истребительно-противотанковых артполков, два минометных полка, два полка реактивной артиллерии. Армия должна была наступать в направлении Морозовск – Ильинка и Тацинская – Лихая.