О создавшемся критическом положении начальник ПВО СТЗ доложил находившимся в тот момент на заводе В. Малышеву и А. Горегляду. Они стали свидетелями боя между немецкими танками и артиллеристами 1077-го зенитного полка, имевшего на вооружении 85-мм орудия. Расчеты этой части были укомплектованы в основном девушками, которые умели вести огонь по самолетам, но не имели никакого представления о том, как надо стрелять по танкам. В результате короткого боя все орудия полка оказались уничтоженными, но зенитчицы позволили руководству завода выиграть время. Вскоре в противоборство с немецкими танками вступили танкисты под командованием капитана Д. Григорьева, которые готовились проводить стрельбы из танков на заводском испытательном полигоне.

Доложив в штаб фронта о сложившейся ситуации В. Малышев и директор СТЗ К. Задорожный поручили главному инженеру завода Демьяновичу подготовить из имеющихся в цехах все танки, которые могли передвигаться и вести огонь. Их укомплектовали экипажами, скомплектованными главным образом из заводских рабочих. В результате, за несколько часов из цехов СТЗ ушли в бой до 50 тридцатьчетверок, которые поддерживали спешно созданные отряды ополченцев из рабочих СТЗ, которых, за неимением другого, вооружили пулеметами ДТ (по некоторым данным использовали до 1500 ДТ), взятыми со складов завода и предназначенными для вооружения танков Т-34. Кроме того, в спешном порядке был поднят по тревоге истребительный батальон, созданный на СТЗ и также укомплектованный рабочими и служащими.

Все эти отряды, не имевшие нормальной военной подготовки, вступили в бой на рубеже Сухая Мечетка с наступающими немецкими частями. Здесь к рабочим СТЗ присоединились отряды с других предприятий Сталинграда - «Красный Октябрь» и «Баррикады» и с ряда других.

Не имевшие боевого опыта отряды рабочих понесли огромные потери, но ценой собственной жизни сумели на некоторое время задержать немцев. Переброшенные в спешном порядке в район прорыва части Юго-Восточного фронта - 99-я танковая бригада, а также 21 и 28-й учебные танковые батальоны, а чуть позже 10-я дивизия НКВД восстановили положение, а затем контратаками отбросили противника на три километра.

Участие в боях за Сталинград рабочих промышленных предприятий произвело на немецкое командование сильное впечатление. Например, полковник А. Вильгельм, во время боев адъютант командующего 6-й армии, впоследствии писал:

«Советские войска сражались за каждую пядь земли. Почти неправдоподобным показалось нам донесение генерала танковых войск фон Виттерсгейма, командира 14-го танкового корпуса. Пока его корпус вынужден был драться в окружении, оттуда поступали скудные известия. Теперь же генерал сообщил, что соединения Красной Армии контратакуют, опираясь на поддержку всего населения Сталинграда, проявляющего исключительное мужество. Это выражается не только в строительстве оборонительных укреплений и не только в том, что заводы и большие здания превращены в крепости. Население взялось за оружие. На поле битвы лежат убитые рабочие в своей спецодежде, нередко сжимая в окоченевших руках винтовку или пистолет. Мертвецы в рабочей одежде застыли, склонившись над рулем разбитого танка. Ничего подобного мы никогда не видели».