25 августа 7-й танковый корпус был включен в состав танковой армии Сталинградского фронта. В сентябре корпус получил приказ совместно с 1-й гвардейской армией атаковать противника и прорваться к Сталинграду, однако неподготовленный удар окончился неудачно — за три дня боёв в корпусе из 180 танков в строю осталось 15. Корпус был выведен в резерв.