В августе 1942 года Ерёменко назначен командующим Юго-Восточным фронтом, где контратаковал немецкие войска в ходе Воронежско-Ворошиловградской операции. 10 августа по приказу Ставки ему был подчинён также и Сталинградский фронт. Он собрал воедино все отходившие соединения и имеющиеся резервы, благодаря чему сумел нанести удар по наиболее опасной группировке врага, которому не удалось с хода прорваться к городу с юго-запада. Успешным был и контрудар 23 августа, сорвавший попытки врага прорваться с северо-запада.