Полки дивизии ходили в ночные контратаки не только на Дону, но и на Аксае. Если днем противнику удавалось потеснить наш полк, ночной контратакой мы возвращали утерянные позиции. Были созданы специальные батальоны для ночных действий. Бойцов обучили атаковать внезапно, стремительно, без звуковых и световых сигналов, прокладывать дорогу автоматами и гранатами».
Как один из самых тяжелых моментов оборонительных боев в междуречье, в котором весь личный состав дивизии проявил массовый героизм, запомнил Людников бой 31 июля. По заведенному обычаю, с рассветом немецкая авиация принялась бомбить позиции дивизии, но в этот раз от огромного количества самолетов небо словно потемнело — сначала около восьмидесяти «Юнкерсов», а затем группы по 9—12 пикирующих бомбардировщиков с воем неслись к земле и буквально засыпали бомбами передний край нашей обороны. Затем к налету подключились артиллерия и минометы. После этой адской увертюры 2-я румынская пехотная дивизия пять раз ходила в атаку, но полки майоров Г. М. Гуняги и Ф. И. Печенюка отстояли свои рубежи.
Убедившись в бессилии румын взломать оборону 138-й дивизии, немцы бросили в бой также свои войска и нанесли совместные удары в стыки наших частей, пытаясь обойти их фланги, в надежде, что в рядах обороняющихся возникнет паника из-за возможного окружения. Но то, что давало гитлеровцам результат в 1941 году, теперь, против организованной и дисциплинированной советской дивизии, не срабатывало. Бой продолжался непрерывно 14 часов. Бойцы Людникова отбили все атаки и нанесли врагу большой урон в живой силе.
За проявленные в этом бою отвагу и умелые действия дивизия получила благодарность Военного совета 51-й армии, приказ которого гласил: «Военный совет армии отмечает, что 138-я Краснознаменная стрелковая дивизия по стойкости и мужеству в боях — пример остальным дивизиям армии».
В начале августа противник усилил свои удары на Сталинградском направлении. Под натиском превосходящих сил гитлеровцев наши войска постепенно отступали. В связи с постоянно возникающей угрозой глубокого прорыва немцев в тыл 51-й армии, ее штаб, а также армейские базы снабжения отошли настолько далеко от передовой, что фактически армейское командование утратило возможность оперативно управлять отдельными частями. В эти дни Людников получил последний приказ из штаба 51-й армии, в котором ему предписывалось действовать самостоятельно и по обстановке. И хотя причина подобного приказания была понятна, неясно было, как «действовать» против непрерывно атакующих немецких и румынских частей, не имея в достатке ни оружия, ни боеприпасов. 138-я дивизия вступила в свой самый трудный период за все время боев между Доном и Волгой. Потеряв всякую связь с 51-й армией, дивизия Людникова отступила к реке Аксай и оказалась на левом фланге 64-й армии генерала М. С. Шумилова. Здесь у Людникова произошла первая встреча с заместителем Шумилова генерал-лейтенантом В. И. Чуйковым, под началом которого он будет сражаться во время городских боев в Сталинграде.
В начале августа Чуйков формировал группу из отступающих частей и разрозненных отрядов для организации обороны по реке Аксай юго-западнее Сталинграда. 3 августа он вызвал к себе Людникова, объявил ему о присоединении 138-й дивизии к созданной им войсковой группе и поставил комдиву новую задачу по организации обороны. Как вспоминал позднее Людников, после их первой встречи с Василием Ивановичем Чуйковым и на протяжении всего периода сражений в августе — сентябре 1942 года недостатка в оперативном руководстве он больше не испытывал. Чуйков много раз бывал в расположении дивизии, отмечал стойкость и умелые действия ее бойцов и командиров, важную роль этого соединения в оборонительных боях на подступах к Волге.
Чем ближе к Сталинграду продвигался враг, тем сильнее становилось сопротивление наших войск. Накал сражений в те августовские дни, их ожесточенность превзошли все, что пришлось до этого испытать дивизии Людникова и другим советским частям в боях между Доном и Волгой. Они явились предвестником тех небывалых по напряжению и упорству схваток, которые развернутся во время битвы в самом городе.
Непрерывные боевые действия, которые дивизия Людникова вела днем и ночью, изматывали людей, а в отсутствие пополнения численность ее резко сократилась. В самом многочисленном 344-м полку в строю оставалось всего 404 бойца. Выполнять поставленные перед соединением задачи становилось все сложнее. Людников докладывал об этом командованию 64-й армии, однако оно не имело возможности восполнить потери не только 138-й стрелковой, но и других дивизий и частей, входивших в ее состав.