В течение двух первых дней наступления войска 4 й ударной армии прорвали основной оборонительный рубеж неприятеля на главном направлении и заняли город Пено, который был одной из важнейших опорных баз немцев, связующим звеном между 16 й и 9 й армиями вермахта. Советские войска на главном направлении продвинулись вперед почти на 30 км, уничтожив и захватив в плен несколько сот вражеских солдат и офицеров и неприятельские склады с боеприпасами. 15 января началась атака города Андреаполя. Через несколько часов боев вражеская группировка, оборонявшая город, была уничтожена. Фронт обороны немцев был прорван. Войска 4 й ударной армии вышли на рубеж Дмитрово – Быстри – Рогово – Соболево – Голенищев – Мальцево – Дубровки, продвинувшись в результате наступления на 70 км. Но в начале февраля 4 й армии пришлось вступить в схватку со свежими силами вермахта, и только через день положение на фронте стабилизировалось.

В ходе наступления, с 9 января по 5 февраля, 4 й ударной армии под командованием А. И. Еременко удалось, как он сам отмечал в мемуарах, вклиниться «в стык между группами армий „Центр“ и „Север“, перерезав две рокады: Великие Луки – Торопец – Нелидово – Невель и Велиж – Духовщина – Ярцево. Армия вышла в такой район, который являлся наиболее выгодным для нанесения ударов по флангу и тылу войск противника, действовавших как на московском, так и на ленинградском стратегических направлениях… За 28 дней наступления войска прошли с боями по прямой 250–300 км, освободили около 3 тыс. населенных пунктов и ряд городов, нанесли серьезный урон крупным силам противника в составе до восьми дивизий. Только убитыми враг потерял не менее 11–12 тыс., не считая пленных. Армия за время наступления захватила большие трофеи: около 300 орудий, примерно такое же количество минометов, около 400 пулеметов, свыше 1200 автомашин, 2 тыс. лошадей, около 1000 мотоциклов, около 1000 велосипедов, 300 железнодорожных вагонов, около 100 платформ, богатейшие склады боеприпасов и продовольствия. За время операций было сбито 40 самолетов противника. Наши потери в обеих операциях были в несколько раз меньше».

К этому времени здоровье А. И. Еременко заметно ухудшилось из за недолеченной раны на ноге. Поэтому он был отозван с фронта и снова помещен в тот же госпиталь, где лечился сразу после ранения. После выздоровления был назначен командующим фронтом, действовавшим в междуречье Дона и Волги. Начиналась Сталинградская битва.

Битва за Сталинград

12 июля 1942 г. на базе полевого управления войск Юго Западного фронта под командованием Маршала Советского Союза С. К. Тимошенко был образован Сталинградский фронт.

23 июля Гитлер издал директиву № 45, посвященную продолжению операции «Брауншвейг», то есть летней кампании 1942 г.: «На долю группы армий „Б“, как указывалось ранее, выпадает задача наряду с оборудованием оборонительных позиций на р. Дон нанести удар по Сталинграду и разгромить сосредоточившуюся там группировку противника, захватить город, а также перерезать перешеек между Доном и Волгой. Вслед за этим танковые и моторизованные войска должны нанести удар вдоль Волги с задачей выйти к Астрахани и парализовать там также движение по главному руслу Волги».

А. И. Еременко столкнулся с тем, что противодействовать этому немецкому наступлению некоторые командиры намерены по классической схеме «сильный удар с фланга – сковывание с фронта». Но ему самому такой подход казался неоправданно рискованным, ибо сил у Красной армии было не так много, чтобы распылять их. Еременко считал необходимым, напротив, максимально концентрировать войска.

Обстановка непрерывно обострялась.