Hrușciov a ajuns pe în august 1942, la puțin timp după începutul bătăliei pentru oraș. Rolul său în apărarea Stalingradului nu a fost major — generalul Vasili Ciuikov, care conducea apărarea orașului, îl amintește pe Hrușciov doar pe scurt în memoriile publicate în timp ce Hrușciov era premier — dar a fost mândru de acest rol până la sfârșitul vieții. Deși l-a mai vizitat pe Stalin la Moscova cu câteva ocazii, el a rămas în Stalingrad mare parte din bătălie, și era să fie ucis cel puțin o dată. El a propus un contraatac, doar pentru a afla că Jukov și alți generali deja puseseră la cale Operațiunea "Uranus", un plan de a ieși de pe poziții și de a-i încercui și distruge pe germani, plan ce era ținut secret. Înainte de lansarea lui "Uranus", Hrușciov a petrecut mult timp verificând pregătirea de luptă și moralul soldaților, interogând prizonieri naziști și recrutând câțiva în scopuri de propagandă.