30 sierpnia 1942 r. armia została włączona w skład Frontu Stalingradzkiego, a następnie w dniu 30 września 1942 r. w skład Frontu Dońskiego. W składzie tych frontów wzięła udział w bitwie Stalingradzkiej, początkowo prowadząc działania obronne na północ od Stalingradu. W okresie od września do października przeprowadziła szereg kontruderzeń mających na celu powstrzymanie natarcia wojsk niemieckich, które dotarły do Wołgi na północ od Stalingradu.