Истребители 102-й иад ПВО так же постоянно находились в воздухе. За сутки некоторые пилоты выполнили по 7 боевых вылетов. Взлетали вначале полками, затем эскадрильями, звеньями и отдельными самолетами. В суматохе приземлялись на первом попавшемся аэродроме, чтобы пополнить запасы боеприпасов и топлива, и вновь поднимались в воздух. Однако эффект от этих полетов был небольшим. Советские истребители подходили к городу разрозненными группами и сразу же перехватывались «Мессершмиттами». Только пилоты одной I./JG53 одержали в этот день в небе над волжским городом 17 побед.
Тем временем налет продолжался. К городу подходили новые волны бомбардировщиков.
Самое страшное случилось, когда взорвались нефтехранилища, расположенные на берегу Волги в районе завода «Красный Октябрь». Сталинградцы увидели, как огромный столб пламени взметнулся в небо на сотни метров. Затем от нагрева уцелевшие баки стали гулко взрываться, выбрасывая вверх новые столбы огня и дыма. Через какое-то время горящие нефтепродукты огненным потоком устремились по склонам к воде. Начались массовые пожары, пламя стремительно выжигало все на своем пути. Пылающая нефть потекла в Волгу, поджигая пароходы, баржи, пристани.
Огонь, горевший над одним зданием, соединялся с соседним огнем, и в результате горели целые улицы. Пламя перебрасывалось с дерева на дерево, врывалось в квартиры, на лестничные площадки, мгновенно выжигая все на своем пути, перепрыгивало с крыши на крышу. Пылал даже асфальт! В центре города, пытаясь спастись от пламени, люди прыгали с верхних этажей, вылезали на балконы и карнизы, висли на водосточных трубах, но смерть настигала их и там. Пожарные машины поначалу еще пытались бороться с огнем, но из-за нехватки воды и многочисленных завалов на улицах их действия оказались совершенно бесполезными.
Вскоре образовались гигантские огненные смерчи, втягивавшие в себя остатки кислорода и поглощавшие улицу за улицей. Наиболее сильные смерчи возникли в районе металлургического завода «Красный Октябрь» и в центре города. Бежать от них было бесполезно. Задыхаясь от удушья, люди один за другим падали, некоторое время корчились на земле и замирали. Потом их тела вспыхивали, как факелы, и мгновенно обугливались. Почти как в Хиросиме три года спустя…
Когда стемнело, огненное зарево было видно за 150 километров от Сталинграда, его наблюдали жители Эльтона, Горной Пролейки и Каменного Яра. В ночь на 24 августа германские бомбардировщики совершили еще один налет на город, сбрасывая бомбы на горящие развалины с высоты 300–400 метров. Зенитчики были деморализованы, боеприпасы кончились, и немцы практически не встречали противодействия со стороны ПВО.