1942年7月，斯大林格勒仍处于和平的生活中，所有的电影院都开放，儿童在公园和街心花园里玩耍，扩音器里播送着音乐，定时播送前线战报。然而，斯大林格勒的居民没有一个人不认为可怕的威胁已经笼罩着城市，而且不久就将与法西斯德军在这里展开激烈的交战。
　　 苏军于7月12日组建了斯大林格勒方面军，由铁木辛哥元帅任司令员，下辖第21、28、38、57、62、63、64等7个诸兵种合成集团军和空军第8集团军。德军在斯大林格勒方向作战的是B集团军群，共有71个师，担任直接进攻的部队是保卢斯指挥的第6集团军。第4航空队负责空中支援。
　　 7月17日，随着德军大规模进攻的开始，德国空军出动大批轰炸机，对战场上的苏军地面部队实施密集突击。苏军航空兵不顾数量上的劣势，顽强地抗击德军，在顿河到伏尔加河之间同德军展开了激烈的空战，甚至出现了空中肉搏。在这些日子里，双方每天进行60-70次空战，每次空战双方都出动50-60架飞机。

设立无线电引导站

　　 为了有效地引导空中的飞机作战，苏军沿战线设置了无线电引导站，这些引导站距前沿2-3公里，站与站之间距离8-10公里。苏军还选调了25名预备队歼击航空兵的团长和旅长担任航空引导员，这批经验丰富的航空人员用无线电向飞行员通报空中情况，引导他们飞向目标，帮助他们拦截和消灭敌机。这些引导站在空战中给了苏军歼击机飞行员很大帮助。
　　 在城市防御战的67天里，苏联航空兵出动飞机45325架次，投下炸弹15440吨，进行空战1000多次。在空战中和在机场上共计消灭德军飞机929架。这就为苏联地面部队能在斯大林格勒坚守下来提供了巨大的空中援助。
　　 在1942年12月的各次战斗中，德军被围集团有约8万人被苏军消灭，被围人数已由33万减为25万。

合围圈中的报知电台网
　　 为了有效地消灭着陆机场上和空中的德军运输机，苏军沿合围圈建立了报知和引导无线电台网，并由地面部队中的航空兵代表使用无线电设备进行报知和引导。这个系统在与德军运输航空兵的斗争中起了重大作用。
　　 12月11日晨，歼击航空兵第235师师长波德戈尔内上校带领18架歼击机，根据无线电引导站的信号起飞了。在地面电台的引导下，他们在大切普尔尼克地域内向16架敌运输机发起突然攻击。这些敌机载着物资正飞向斯大林格勒，并有4架M-109战斗机掩护。苏歼击机一举击落敌9架运输机，其中5架在空中烧毁，其余的迫降在野外，8名飞行员被俘。剩下7架敌机企图回逃，但被苏歼击机追上去又消灭了6架，只有1架敌机越过战线逃掉了。
　　 最典型的一次是1月9日对萨利斯克机场的成功突击。这次突击是巴赫金大尉带领7架伊尔-2飞机在1个歼击机大队护送下实施的。
　　 根据空中侦察的情报得知，在萨利斯克机场上集结有300多架敌运输机和作战飞机。伊尔-2飞机突然穿云而出，对机场进行了果断的和极其巧妙的第1次攻击，紧接着又先后5次进入目标，用炸弹、火箭弹和枪炮火力击毁击伤72架敌运输机，空中还击落德战斗机3架，自己仅损失飞机4架。