Г·k·朱可夫和a·m·华西列夫斯基回到莫斯科后,最高统帅部大本营举行了会议。会上吸收了总参谋部作战部的一些工作人员参加。讨论过程中,确定了这次战略性进攻战役的意图:即主突方向,所需兵力和兵器,集结地域和集结的大致期限。会议决定:在史达林格勒地区组建两个直属大本营的独立方面军(顿河和史达林格勒方面军)。当时就已决定在顿河方面军的右翼建立新的西南方面军,但为了保密,一直拖到10月底,才形成正式文件。
9月底,大本营确定的反攻计划基本草案交给了总参谋部的负责人进行详细审定,同时也吸收武装力量各兵种司令员参加这项工作。完成大本营关于史达林格勒进攻战役的各项决定的紧张工作开始了。工作中,对预备队秘密派往集结地域以及指挥部和各部队准备这次行动的保障工作,给予了高度重视。
大本营把现地领导西南方面军和顿河方面军准备战役的工作交给了Г·k·朱可夫,而领导史达林格勒方面军的战役准备工作文给了总参谋长。9月底,a·m·华西列夫斯基到达史达林格勒方面军指挥所。同他在一起的有红军炮兵司令h·h沃罗诺夫和b·Д·伊万诺夫中将。华西列夫斯基写道:“到达方面军后,我向方面军司令员叶廖缅科同志、军事委员赫鲁雪夫同志和参谋长瓦连尼科夫同志详细介绍了大本营关于这次反攻的重要决定,并要求他们翌日傍晚准备好对此问题的意见,报告大本营。
10月6日拂晓,我同h·h·沃罗诺夫、b·Д·伊万诺夫在方面军副司令员Г·Ф·扎哈罗夫陪同下,到达设在伏尔加河右岸、史达林格勒东南约150公里的草原上的第51集团军指挥所。在这里,我们听取了集团军司令员h·n·特鲁法诺夫关于集团军状况和装备的报告。他讲了有关集团军地带内敌军的情报,以及不久前夺回的察察湖和巴尔曼察克湖之问地段上防御的可靠程度,从这次反攻的角度看,这个地段是非常重要的。当晚,我们在方面军指挥所会见了方面军司令员和军事委员,再次讨论了大本营决定的这次反攻计划。因为方面军首长对此计划没有提出任何原则性的不同意见,我们连夜拟好了向最高统帅的有关报告。10月7日,我代表大本营向顿河方面军司令员下达指示,要他准备好自己方面军的有关意见。几天后我回到莫斯科,向大营汇报了两个方面军的意意”。9月29日,Г·k·朱可夫大将向顿河方面军首长也作了同样指示,并于10月1日乘飞机回到莫斯科。
史达林格勒方面军和顿河方面军军事委员会的建议,以大本营战略性战役意图的基本点为依据,使反攻计划更加具体和明确,同时还增加了新的补充。
10月间,总参谋部以及有关方面军军事委员会和司令部一直在准备这次战役。10月下半月,准备工作基本就绪。同最初方案相比,大本营在扩大战投范围方面对计划作了某些改动,因而在史达林格勒西北实施主突的地区扩大至谢拉菲莫维奇西南地域。与最初草案相比,增加了实施反攻的兵力和兵器。
战役开始的时间确定了:西南方面军和顿河方面军——11月9日,史达林格勒方面军——11月10日。由于西南方面军和史达林格勒方面军实施这次战役的纵深不同,但两个方面军的主要突击集团要同时抵达喀拉蚩和苏维埃农庄,因而双方转入进攻的时间不一致。后来,进攻的时间又推迟了十天,主要是因为往集结地域运送部队、弹药和油料有困难。
经过反覆修改、最后定形的反攻计划(代号叫“乌兰”)具有意图上目的明确、大胆的特点。进攻战的规模是庞大的。西南方面军、顿河方面军和史达林格勒方面军的部队实施反攻的目的是合因和消灭敌重要兵团。三个方面军这一统一的战略性战役要在400平方公里的土地上展开。对敌实施合围机动的部队需要通过战斗从北突破120—140公里,从南突破100公里的距离。同时建立了合围敌人的两个正面——对内正面和对外正面,这也是这次战役的特点之一。
11月初,Г·k·朱可夫大将、a·m·华西列夫斯基上将、h·h·沃罗诺夫炮兵上将和其他大本营代表又抵达史达林格勒地区。他们要一起同各方面军和集团军首长直接在现场进行实施“乌兰”计划的准备工作。
11月3日,Г·k·朱可夫在西南方面军坦克第5集团军主持了会议。除该方面军和坦克集团军首长外,参加会议的还有确定在主突方向上实施进攻的部队的师长、军长。11月4日,在西南方面军第21集团军也举行了同样的会议,顿河方面军司令员也到会参加,11月9日、10日,举行了有史达林格勒方面军首长、兵团指挥员、集团军司令员参加的会议。
a·m·华西列夫斯基回忆道,在这些会议上,仔细检查了指挥人员对向他们提出的任务及其解决方法理解的确切情况。研究了同炮兵、坦克部队、航空兵组织协同动作的问题,坦克兵兵团和骑兵兵团协同动作的问题。会议参加者报告了军队状况,及其战斗准备情况。
Г·k·朱可夫大将在向大本营汇报部队准备结果时指出,反攻战役中的航空兵保障准备尚不充分。大本营对此很快就作出反应。