在卡图科夫和崔可夫讨论接下来的城区作战方案的同时，城市之外，莫斯卡连科也提交了自己接下来的反攻方案。
9月中上旬的反攻行动给红军的教训就是：正面冲击德军固有的防线只会带来无谓的伤亡，不管德军是普通步兵还是机动部队。
于是在9月23日的进攻计划中，莫斯卡连科别出心裁的提出了一个迂回进攻方案。
该方案修改自卡图科夫的《坦克，步兵，火炮作战守则》中关于扩大进攻战果的章节，该书中对进攻战役的描写是这样的：久攻不下之时使用近距离包围迂回战法，不再单纯以攻对攻，而是正面出击牵制、两翼战略迂回，远远地超过敌人，以敌人后方为目标的同时，不放松对敌前线的进攻。如此一来可以使敌人顾此失彼，陷入被动境地。
莫斯卡连科说：
“明天我部将集中所有的127辆坦克，从西侧狭窄的谷地中突破，营造出进攻敌军后方的态势。同时正面不放弃猛攻，前后夹击，就可以消灭正面平原的敌人。”
地图上，罗科索夫斯基按照莫斯卡连科的口述，详细的画了作战计划图。叶廖缅科站在旁边提出自己的看法，协助计划图的完善。
等到莫斯卡连科的发言结束，罗科索夫斯基便问对方：
“你个人是否有信心，且觉得有必要进行明天这样大规模的进攻行动。”
莫斯卡连科对此给出了肯定回答：
“当然有信心，各位将军同志。我们在前一个星期的反攻之中已经有了很大的进步，只要再加一把劲，就可以获取整场战役的胜利。”
朱可夫也跟着说：
“此时我们仍然具有兵力的绝对优势，相信红军中最为精锐的近卫第一集团军一定能给我们一个好的结果。”
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9月23日，莫斯卡连科命令近卫第一集团军集中所有可用坦克，从一点上执行突破。第24集团军总司令科兹洛夫也接到了来自朱可夫的命令，全力、正面进攻德军防线。
莫斯卡连科这一招，可谓是打了德军一个措手不及。他们从没有想过红军会如此大胆的直接袭击自己的后方，也就疏忽了这方面的防备。
到了第二天中午，德军整个战线已经被切开一半。近卫第一集团军的红军战士就像一颗钢钉一样，打入了德军的心脏地带。
德第17装甲师防区被第66集团军的一群新兵切割成了两半，第24集团军趁虚而入，成功在德军阵地上站稳了脚跟。
一向超级自我的朱可夫在更新了地图之后也感叹说：
“卡图科夫真是个奇才，我们攻了二十天的阵地都没攻下来，他的理论指导竟然就能让我们取得这样的成就。”
9月25日，红军的进攻还在继续，但却没法像前两天一样迅速取得战果。
9月26日，由于后勤补给压力过大，近卫第一集团军主动停止了进攻。此后一天时间，红军继续扩大战果的努力全部都白费。
到这时候，近卫第一集团军甚至都用上了美国援助的m-3中型坦克加入进攻战斗。但基本没有什么效果，10辆m-3中型坦克全部在9月26日报废在战场上。
9月27日，近卫第一集团军的坦克数量下降到60辆左右。不过直到10月4日，莫斯卡连科仍然没有放弃继续进攻。
然而随着预备队的数量不断地减少，进攻的效果也一天接一天的大打折扣。
记得前面提过，到9月20日之时红军已经损失了人。到9月26日时，这个数字就已经上升到了人。到10月4日进攻彻底停止，红军主动撤退之时，这个数字保守估计已经超过了12万。
而德军的伤亡，却只有人。
第一次和第二次科特卢班进攻战役就此结束。
从伤亡对比上看，红军对德军有12：1的数据，是一次彻头彻尾的失败。但战役胜利与否并不只是看战损比，要不然德军就是一路赢赢到柏林去的。
第一次和第二次科特卢班进攻战役，使德军三个师不得不在城外同红军周旋，无法参与到城市内部的巷战之中，这无疑是减轻了崔可夫和卡图科夫所面临的压力。
而且这两次战役打残了德军部署在外围的第76步兵师，导致这个师在后来投入城市内部作战时，只剩下不到5000人的兵力。
要知道，5000人在斯大林格勒那就像是窝瓦河里的一瓶沃特噶，什么都不是。
之后的第三次和第四次科特卢班战役，就和朱可夫没什么关系了。此后朱可夫一直致力于火星行动和天王星行动的计划制定，科特卢班的反攻行动被彻底交给了罗科索夫斯基。
叶廖缅科则是被华西列夫斯基调到了斯大林格勒城内，他将带领新的红军集团军，正面反攻德军控制的街区。