在卡圖科夫和崔可夫討論接下來的城區作戰方案的同時，城市之外，莫斯卡連科也提交了自己接下來的反攻方案。
9月中上旬的反攻行動給紅軍的教訓就是正面衝擊德軍固有的防線只會帶來無謂的傷亡，不管德軍是普通步兵還是機動部隊。
於是在9月23日的進攻計劃中，莫斯卡連科別出心裁的提出了一個迂迴進攻方案。
該方案修改自卡圖科夫的《坦克，步兵，火炮作戰守則》中關於擴大進攻戰果的章節，該書中對進攻戰役的描寫是這樣的久攻不下之時使用近距離包圍迂迴戰法，不再單純以攻對攻，而是正面出擊牽制、兩翼戰略迂迴，遠遠地過敵人，以敵人後方為目標的同時，不放鬆對敵前線的進攻。如此一來可以使敵人顧此失彼，陷入被動境地。
莫斯卡連科說
“明天我部將集中所有的127輛坦克，從西側狹窄的谷地中突破，營造出進攻敵軍後方的態勢。同時正面不放棄猛攻，前後夾擊，就可以消滅正面平原的敵人。”
地圖上，羅科索夫斯基按照莫斯卡連科的口述，詳細的畫了作戰計劃圖。葉廖緬科站在旁邊提出自己的看法，協助計劃圖的完善。
等到莫斯卡連科的言結束，羅科索夫斯基便問對方
“你個人是否有信心，且覺得有必要進行明天這樣大規模的進攻行動。”
莫斯卡連科對此給出了肯定回答
“當然有信心，各位將軍同志。我們在前一個星期的反攻之中已經有了很大的進步，只要再加一把勁，就可以獲取整場戰役的勝利。”
朱可夫也跟著說
“此時我們仍然具有兵力的絕對優勢，相信紅軍中最為精銳的近衛第一集團軍一定能給我們一個好的結果。”
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9月23日，莫斯卡連科命令近衛第一集團軍集中所有可用坦克，從一點上執行突破。第24集團軍總司令科茲洛夫也接到了來自朱可夫的命令，全力、正面進攻德軍防線。
莫斯卡連科這一招，可謂是打了德軍一個措手不及。他們從沒有想過紅軍會如此大膽的直接襲擊自己的後方，也就疏忽了這方面的防備。
到了第二天中午，德軍整個戰線已經被切開一半。近衛第一集團軍的紅軍戰士就像一顆鋼釘一樣，打入了德軍的心臟地帶。
德第17裝甲師防區被第66集團軍的一群新兵切割成了兩半，第24集團軍趁虛而入，成功在德軍陣地上站穩了腳跟。
一向級自我的朱可夫在更新了地圖之後也感嘆說
“卡圖科夫真是個奇才，我們攻了二十天的陣地都沒攻下來，他的理論指導竟然就能讓我們取得這樣的成就。”
9月25日，紅軍的進攻還在繼續，但卻沒法像前兩天一樣迅取得戰果。
9月26日，由於後勤補給壓力過大，近衛第一集團軍主動停止了進攻。此後一天時間，紅軍繼續擴大戰果的努力全部都白費。
到這時候，近衛第一集團軍甚至都用上了美國援助的m-3中型坦克加入進攻戰鬥。但基本沒有什麼效果，1o輛m-3中型坦克全部在9月26日報廢在戰場上。
9月27日，近衛第一集團軍的坦克數量下降到6o輛左右。不過直到1o月4日，莫斯卡連科仍然沒有放棄繼續進攻。
然而隨著預備隊的數量不斷地減少，進攻的效果也一天接一天的大打折扣。
記得前面提過，到9月2o日之時紅軍已經損失了人。到9月26日時，這個數字就已經上升到了人。到1o月4日進攻徹底停止，紅軍主動撤退之時，這個數字保守估計已經過了12萬。
而德軍的傷亡，卻只有人。
第一次和第二次科特盧班進攻戰役就此結束。
從傷亡對比上看，紅軍對德軍有121的資料，是一次徹頭徹尾的失敗。但戰役勝利與否並不只是看戰損比，要不然德軍就是一路贏贏到柏林去的。
第一次和第二次科特盧班進攻戰役，使德軍三個師不得不在城外同紅軍周旋，無法參與到城市內部的巷戰之中，這無疑是減輕了崔可夫和卡圖科夫所面臨的壓力。
而且這兩次戰役打殘了德軍部署在外圍的第76步兵師，導致這個師在後來投入城市內部作戰時，只剩下不到5ooo人的兵力。
要知道，5ooo人在斯大林格勒那就像是窩瓦河裡的一瓶沃特噶，什麼都不是。
之後的第三次和第四次科特盧班戰役，就和朱可夫沒什麼關係了。此後朱可夫一直致力於火星行動和天王星行動的計劃制定，科特盧班的反攻行動被徹底交給了羅科索夫斯基。
葉廖緬科則是被華西列夫斯基調到了斯大林格勒城內，他將帶領新的紅軍集團軍，正面反攻德軍控制的街區。
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