Одновременно началось образование внешнего фронта окружения. 4-й кавалерийский корпус генерал-майора Т.Т.Шапкина уже в ночь на 21 ноября выдвинулся в район Абганерово и к исходу 23 ноября — на рубеж Аксай, Уманцево. Непосредственно за корпусом, а также левее его в направлении на Садовое выдвигались стрелковые дивизии 51-й армии.
Уже в первые дни советского наступления Ф.Паулюс начал снимать дивизии из района Сталинграда и бросать их в район Калача. Достаточно быстро могли быть выдвинуты только подвижные соединения. Соответственно были сняты с фронта и начали марш в тыл 14, 16-я и 24-я танковые дивизии. Однако они вступили в бой уже на восточном берегу Дона, после того как советские войска овладели Калачом.
22 ноября в 18.00 командующий 6-й армией передал по радио донесение в штаб группы армий «Б», начинавшееся словами: «Армия окружена». Положение армии было обрисовано в самых черных красках: «Запасы горючего скоро кончатся, танки и тяжелое оружие в этом случае будут неподвижны. Положение с боеприпасами критическое. Продовольствия хватит на 6 дней». В ответ на донесение Паулюса Гитлер вечером 22 ноября отдал приказ: «6-й армии занять круговую оборону и выжидать деблокирующего наступления извне». К моменту, когда Паулюс отправил свое донесение, уже были сделаны шаги по подготовке деблокирующего удара. Уже 21 ноября штаб 11-й армии Э. фон Манштейна получил приказ на переброску на южный сектор фронта. С целью более четкой координации действий армий, участвующих в боях западнее и южнее Сталинграда, штаб 11-й армии в качестве штаба группы армий «Дон» должен был принять командование 4-й танковой армией, 6-й армией и остатками 3-й румынской армии.
Строго говоря, окружение 6-й армии было завершено советскими войсками только 23 ноября. В этот день войска 64-й и 57-й армий Сталинградского фронта прочно заняли рубеж по реке Червленная, закрыв пути отхода противнику на юг, а к Дону, в районе Калача, вышли передовые отряды стрелковых дивизий 21-й армии Юго-Западного фронта. К моменту донесения Паулюса об окружении его армии было лишь прервано ее сообщение с тылом по основной коммуникации, проходившей через Калач.
На 22 ноября еще оставались узлы сопротивления 3-й румынской армии в полосе наступления Юго-Западного фронта. К 23 ноября полностью были пленены 5, 6, 13-я и 15-я пехотные дивизии румын. Всего войска Юго-Западного фронта захватили около 55 тыс. пленных, 1000 орудий, 3200 пулеметов и огромное количество других видов вооружения, боеприпасов и военного имущества.
Левофланговые дивизии 1-й гвардейской армии с 19 по 23 ноября расширяли прорыв Юго-Западного фронта в сторону правого фланга и выдвинулись на верхнее течение р. Кривая. Тем самым северная «клешня» наступления обеспечивалась от удара с фланга. Южнее на р. Кривая и р. Чир выдвигались стрелковые дивизии 5-й танковой армии, разгромившие 7-ю кавалерийскую дивизию румын и вступившие в бой с 22-й танковой дивизией немцев. Еще южнее — в район Усть-Грязновский — на р. Чир выдвинулся 8-й кавалерийский корпус, а в район Обливской — 8-й мотоциклетный полк. Пойманную в кольцо армию требовалось еще удержать в захлопнувшейся западне.
Одновременно требовалось нейтрализовать оперативные резервы немцев. Бои с 22-й танковой дивизией немцев южнее Медвежьего продолжались до 24 ноября. В этот день атакой частей двух стрелковых дивизий с двумя танковыми бригадами 22-я танковая дивизия была частично разгромлена, а частично отброшена на западный берег р. Чир.
После того как немцы опомнились от первого шока, начались первые неудачи в проводившейся операции на окружение. Советским войскам не удалось рассечь образовавшийся «котел» пополам. Задача расчленения окруженной 6-й армии надвое поручалась Донскому фронту К.К.Рокоссовского. Ударная группировка 24-й армии Донского фронта начала наступление 22 ноября вдоль левого берега Дона на Вертячий, Песковатку. К исходу 23 ноября она вклинилась в оборону противника, но прорвать последнюю, несмотря на привлечение для этой цели с утра 24 ноября 16-го танкового корпуса, не смогла. Здесь оборонялись дивизии XI армейского корпуса немцев в составе 284, 376-й и 44-й пехотных дивизий. В результате отрезать пути отхода на Сталинград этим соединениям, действовавшим в малой излучине Дона, не удалось. XI армейский корпус в период с 24 по 27 ноября под ударами 65-й армии отошел и влился в общий состав вражеской группировки, окруженной под Сталинградом.
