1942年7月17日，苏德双方在斯大林格勒远近地展开了激烈的交战，会战正式开始。
7月23日，德军突破苏军第六十二集团军右翼，合围了该集团军的两个师，前出到斯大林格勒西面的顿河河岸。斯大林撤销了铁木辛哥元帅担任的斯大林格勒方面军司令员的职务，由第六十四集团军司令戈尔多夫中将接任，并派总参谋长华西列夫斯基上将，作为最高统帅部代表，前往斯大林格勒协助指挥战事。
华西列夫斯基到达斯大林格勒方面军。此时，方面军首长在顿河左岸、卡拉契以北三四公里的卡梅西村的观察所里。华西列夫斯基和方面军首长一起仔细分析了当前的形势，他们努力不放过任何一个细节，认真地与指挥人员和政工人员进行交谈和征求意见。大家都决心坚守伏尔加河畔的这座城市。
经过与戈尔多夫中将商量，华西列夫斯基认为，现在解除威胁的唯一的办法就是，使用坦克第一和第四集团军的现有兵力，立即对敌军实施反突击。但是，坦克第四集团军要做到这一点，至少需要两昼夜的时间。然而，前线形势根本不允许等这么长的时间，因为这样苏军就会丧失渡口。因此，他们就不得不寄希望于坦克第一集团军立即实施突击。
华西列夫斯基想，对现在来说，时间是最宝贵的。如果延误或错过这段时间，敌军就可能渡过顿河，并在河的右岸建立起可以固守的阵地。到那时，再想把敌人赶回去，恐怕是不可能也是非常困难的了。结果证明，华西列夫斯基的决断是正确的。
当7月25日苏坦克第一集团军发起反突击后，敌军的阵地果然被冲乱了。他们万万也没有想到，在这时苏军还有预备队可以使用，而且又是如此迅速地突到了自己的后方。
于是，敌军被迫转入防御态势。不久，奉命开到这里的苏坦克第四集团军也从另一个方向加入了对德军的突击，这更使保卢斯大惑不解：
怎么又出现了新的苏军坦克集群？元首和统帅部提供的情报不是说这个方向上敌人再也没有预备队可以使用了吗？无奈之下，德军只好暂时退却，退出了他们要锐意进取的斯大林格勒方向。
华西列夫斯基急中生智安排的这次反突击行动，虽然未能一举消灭敌军，但它却打破了保卢斯集团企图围歼第六十二集团军的计划。更重要的是，它打乱了敌军的行动计划，使其失去了迅速进攻的能力和机会。其一鼓作气夺取顿河渡口、并前出到斯大林格勒附近地区的既定计划落空了。
这样，希特勒原以为完全可能的令该集团军在急速奔进中一举攻下斯大林格勒的最终战略追求，也随之化作了永远不能实现的泡影。
到8月上旬，希特勒决定同时从南北两个方向发起新的一轮攻势。其计划为：
由第六集团军从西北面自上布齐诺夫卡发动进攻；由坦克第四集团军从南面自阿勃加涅罗沃地区发动进攻。双方进攻务求向心态势，以便一举攻占斯大林格勒。
苏军最高统帅部大本营和总参谋部是从一位前线侦察员的报告中获知敌军新的大规模进攻端倪的。
据该侦察员提供的情报，原先在巴甫洛夫斯克至韦申斯卡亚地段担任防御任务的敌第六集团军，已被意大利第八集团军替换下来，集中到斯大林格勒方向去了。
经过分析，总参谋部认为，德军的这种调防肯定不是正常的举动，这说明第六集团军另有新的更重要的任务。什么任务呢？再明显不过了，它只能是被用来对斯大林格勒进行突击进攻。因为，该集团军是这个方向上德军最强大的部队。
8月5日，苏军最高统帅部决定将斯大林格勒方面军改组为东南、斯大林格勒两个方面军，由总参谋长华西列夫斯基统一指挥。东南方面军由叶廖缅科上将指挥。斯大林格勒方面军仍由戈尔多夫中将指挥。
8月19日，德军第六集团军和坦克第四集团军，开始对斯大林格勒发起又一次进攻，在城市的近接近地上展开了激烈的战斗。其间，德军强大的快速集群得以从卡拉契方向，在北面突破了防御，并在8月23日前出到斯大林格勒以北的伏尔加河一线。在突破苏军防御的同时，德军统帅部在8月23日和24日，对城市进行了猛烈的轰炸。
此时，华西列夫斯基正在城里。他亲眼目睹了这座城市变成了废墟。每到夜晚，城区就像一片火海。
8月23日，方面军指挥所得到了一个不好的消息：法西斯分子在城南已经楔入苏军防御，并前出到京古塔车站。于是，华西列夫斯基与方面军首长一起制定了一些措施。
他们认为，在敌人还未来得及在那里站稳脚跟的时候实施这些措施，就能消除北面所出现的走廊对城市的威胁。
为了加强城市北面和西北面的防御，指挥部向那里紧急派去了工人狙击营、军政学校学员营以及匆忙组成的民兵支队、斯大林格勒方面军的独立特种部队和后勤部队。由于这些措施的执行，在顿河和伏尔加河之间的地带就很快地建立起防御。
由于德军激烈的空中轰炸，在8月23日，华西列夫斯基与总参谋部、最高统帅部的电报电话联系一度中断。敌人突向伏尔加河的情况，华西列夫斯基是通过无线电报告给最高统帅的。
在报告中，华西列夫斯基谈到了斯大林格勒周围的形势非常严重，以及他们为保卫城市和消灭突向伏尔加河的德军所采取的措施。
8月24日清晨，由于通信兵的艰苦努力，最终恢复了斯大林格勒和莫斯科的有线联系。华西列夫斯基、马林科夫和方面军司令接到了大本营的指示。指示说：
你们拥有足够的兵力来歼灭突破的敌人。请把两个方面军的航空兵合在一起猛烈攻击突破的敌人。把装甲列车动员出来，沿着斯大林格勒的环城铁路巡逻。施放浓烟来吓唬敌人。不仅要在白天同敌人作战，而且要展开夜战。要充分利用炮兵和火箭炮部队。
最主要的是不要惊慌失措，不要害怕无耻的敌人，我们要有必胜的信心。
斯大林格勒的形势变得越来越紧张了。无休止的空中轰炸造成了巨大的破坏，全城处于一片火海之中。自来水、电报局、供电、电车和铁路枢纽全部遭到破坏。尽管如此，人们没有失魂落魄，大部分居民拒绝疏散，而是去参加保卫城市的战斗，去工厂做工或构筑街垒。
在检查斯大林格勒北郊的防御情况时，华西列夫斯基到过拖拉机厂。德军离工厂只有一公里半至两公里远，德军对工厂进行了猛烈的炮火袭击和不间断的空中轰炸。
在这种情况下，工人们就把最珍贵的设备撤到了伏尔加河对岸。同时工厂仍在继续生产坦克和修理被打坏的坦克。许多工人装配完坦克后，就开着这些坦克到防御前沿去了。
“红十月”工厂、“街垒”工厂和其他企业的工人、工程技术人员和职员们也是这样一面辛苦的劳动，一面英勇的战斗。
8月25日傍晚，华西列夫斯基接到斯大林的指示。让他立即赶到斯大林格勒以北的军队集中地域，并担负起领导调来的部队参加即将进行的反突击的准备工作。
8月26日清晨，华西列夫斯基来到第二十四集团军和已经到达的第六十六集团军，以及用以补充近卫第一集团军的几个师所在的地域。随后，华西列夫斯基他们和第二十四集团军司令科兹洛夫进行了几天的实地勘察。
不久，刚被任命为最高副统帅的朱可夫元帅也赶到这里。朱可夫负责对调来消灭突向伏尔加河的敌军，并恢复斯大林格勒地域的苏军被破坏了的防线的所有军队，实行总的直接的领导。
9月1日，华西列夫斯基奉大本营命令离开前线。他下飞机后，便立即到克里姆林宫斯大林办公室，向最高统帅作战场局势汇报。
在斯大林格勒会战期间，国防委员会、大本营以及最高统帅本人，每小时都会收到有关斯大林格勒战事的报告，不断采取需要由他们采取的种种措施来巩固防御，还要求各方面军和集团军首长也都尽力加强斯大林格勒的防御。
面对重重的困难，苏军坚持下来了。他们不仅在市区内的阵地上一直坚持到斯大林格勒城下的反攻，而且还在这里继续牢牢地牵制德军的庞大兵力。
1942年10月9日，苏联国防部发布了关于在武装力量中取消军事委员制和建立一长制的命令。
关于是否应该采取一长制，斯大林曾不止一次地向华西列夫斯基提出这个问题。
华西列夫斯基总是这样回答他：“我是个年轻的共产党员，对于军事委员们在我整个服役期间给予我的帮助，我只有表示衷心的感谢。实行完全的一长制对指挥干部和政工人员的成长产生了积极的影响，它有助于加强党政工作和巩固军队的秩序与组织性。”
