給部下們佈置作戰任務後，帕諾夫給巴托夫打去電話，將自己的計劃向對方講述了一遍，最後說道：“司令員同志，我們軍在進攻前，希望能得到集團軍炮兵的炮火支援。”
對於帕諾夫的請求，巴托夫答應得很爽快：“沒問題。在你們坦克的進攻開始前，我將會對敵人的防禦陣地實施一個小時的炮擊，儘量多地摧毀敵人的防禦工事，以減輕你們在進攻時所遭受到的阻力。”
頓河坦克軍的番號為近衛坦克第1軍，該軍與1942年7月在莫斯科州組建，最初的番號為坦克第26軍。
組建後不久編入了坦克第5集團軍，11月中旬前，被調往斯大林格勒地區做進攻準備。 1942年11月19日，由坦克第5集團軍第2梯隊進入交戰，突破布利諾夫斯基、科羅特科夫斯基地段德軍防禦陣地，並向南，向佩列拉左夫斯基、卡拉奇方向迅勐發展進攻。11月21日夜間，該軍的菲利波夫中校率領先遣支隊，開著車燈大搖大擺地駕駛在公路上，進至卡拉奇地域頓河渡口。德軍誤認為是自己後撤的坦克縱隊，不予任何阻攔，任其衝向頓河僅有的一座橋樑。正因為德軍的麻痺大意，結果被先遣支隊全殲。隨後先遣支隊建立了環形防禦，控制該橋直至軍主力到達。
該坦克軍在斯大林格勒城下參與了圍殲德軍的戰鬥，並取得輝煌的戰績，從而榮獲近衛稱號，改稱近衛坦克第1軍。後來又因在頓河作戰中屢建奇功，再次獲得了頓河坦克軍的榮譽稱號。
第二天進攻戰鬥正式拉開帷幕，第65集團軍的數百門大炮朝著敵人的防禦陣地開炮，升騰起的硝煙很快就籠罩住了德軍的陣地。
眼看炮擊就要結束，坦克第19旅的80多輛坦克，率先向還被炮火和硝煙所覆蓋的德軍陣地衝去。為了縮短步兵的衝擊距離，坦克旅在出擊前，旅長菲利波夫上校就讓隨行的步兵搭乘坦克參與衝鋒。
坦克旅距離德軍的陣地還有五六百米時，集團軍的炮火開始延伸，而戰壕裡的德軍觀察哨也發現了蘇軍的坦克群，立即吹響了哨子，向隱藏在防炮洞和掩蔽部裡的同伴發出了戰鬥警報。
接到警報的德軍官兵很快做出了反應，他們紛紛從藏身的防炮洞和掩蔽部裡衝出來，進入了各自的戰鬥崗位。不一會兒的工夫，已經有兩門迫擊炮衝著衝過來的蘇軍坦克開炮。
由於是倉促發射，炮彈根本沒有任何準頭可言，第一輪的兩發炮彈，都落在距離蘇軍坦克百米之外的距離，根本不構成任何傷亡。
德軍迫擊炮手見第一輪攻擊沒有奏效，立即重新調整射擊角度，再次向駛過來的坦克群進行炮擊。這一次打出去的炮彈就有準頭了，其中一發落空了，而另外一發落在坦克的旁邊爆炸，橫飛的彈片將坐在坦克上的兩名戰士擊中，使他們一頭從坦克上栽下來。
駕駛坦克在中間的菲利波夫上校見狀，連忙透過車載電臺通知自己的部下：“所有人注意，所有人注意。敵人即將開始向我們的炮擊，為了減少步兵不必要的傷亡，立即讓所有的步兵下車步行。重複一遍，立即讓所有的步兵下車步行。”
聽到菲利波夫的命令，所有的坦克放緩了車速，車長紛紛掀開頂艙蓋，告訴坐在坦克上的步兵下車，跟在坦克的後面進攻。
菲利波夫的命令下達的很及時，下一刻，德軍陣地上的機槍就開始射擊了。好在步兵已經下了坦克，跟在坦克的後面朝著德軍陣地推進，機槍發射的子彈，基本都打在了坦克車上，濺起了無數的火星，但給坦克後方的步兵所造成的威脅，卻幾乎可以忽略不計。
當坦克距離戰壕還有五六十米時，便紛紛停了下來，用坦克炮轟擊暴露出來的火力點，用機槍掃射那些冒頭的德軍步兵，掩護自己的步兵向前衝鋒。
蘇軍的這種打法，很快就把德國人打蒙了。按照德軍指揮官的經驗，蘇軍不都是步兵衝鋒，坦克跟在後面配合麼，怎麼一轉眼，就變成了坦克在前面開路，而步兵尾隨其後。
就這樣，在坦克旅的掩護下，步兵第304師的指戰員輕鬆地奪取了德軍的第一道防線。留下必要的兵力，肅清殘敵和鞏固工事外，其餘的部隊又向著德軍的防禦縱深衝去。
帕諾夫看到坦克第19旅掩護步兵拿下了德軍的第一道防線，連忙給巴托夫打電話，向他報告這個喜訊。
巴托夫聽後果然是喜出望外，連聲說道：“好樣的，帕諾夫將軍，你的部下真是好樣的。讓他們再接再厲，爭取早點到達納雷夫河的岸邊。”
奪取了德軍陣地的蘇軍指戰員氣勢如虹，在坦克旅的掩護下，很快又向德軍的第二道防線發起了衝擊。在這裡雖然他們遭受了頑強的抵抗，但經過兩個小時的激戰，他們還是成功地佔領了德軍的第二道防線。
通往納雷夫河的兩道方向都已經被蘇軍所突破，巴托夫感到非常興奮，這就意味著他可能將更多的部隊調往納雷夫河邊，並展開強渡行動。
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羅科索夫斯基從空軍那裡得知，已經有蘇軍部隊出現在納雷夫河的岸邊，心裡不禁一陣狂喜，連忙親自給巴托夫打電話，核實這個情報的真實性。
聽到巴托夫的聲音，羅科索夫斯基就開門見山地問：“巴托夫，你那裡的情況怎麼樣了，什麼時候能到達納雷夫河的岸邊？”
“司令員同志，我正準備向您彙報呢。”巴托夫語氣激動地向羅科索夫斯基彙報說：“我的部隊已經連續突破了德軍的兩道防線，如今先頭部隊已經到達了納雷夫河的岸邊。”
得知先頭部隊已經到達了納雷夫河的岸邊，羅科索夫斯基的心裡也是欣喜不已，他對著話筒說道：“巴托夫，兵貴神速，你們要趁著德國人還沒有回過神的工夫，及時地發起渡河行動，這樣取得成功的機率才會增加。”
“明白，司令員同志。”巴托夫在電話裡回答說：“我已經給工程兵主任下達了命令，讓他立即將渡河器材運往普烏圖斯克地區，我們準備在這裡渡過納雷夫河。”
“巴托夫，幹得不錯。”羅科索夫斯基讚許地說道：“我相信你的部隊一定能規定的時間內，完成強渡納雷夫河，並在河的左岸建立登陸場的任務。”
“放心吧，司令員同志。”既然自己的先頭部隊已經到了納雷夫河的岸邊，那麼在短時間內趁德國人還沒回過神的工夫，立即命令部隊發起渡河作戰，肯定能完成上級給自己下達的命令。巴托夫向羅科索夫斯基保證說：“我們一定會按時完成任務的。”
放下電話之後，意氣風發的巴托夫叫過了自己的參謀長格列博夫，吩咐他說：“參謀長同志，立即給步兵第304和第311師下達渡河作戰的命令，讓他們加快行動速度，在德國人回過神之前，向對岸發起進攻。”