Единственная в Красной Армии танковая бригада, полностью укомплектованная огнеметными танками — 235-я — убыла на фронт в сентябре 1942 года. Ее направили под Сталинград, где тяжелые бои шли уже в самом городе. Однако тут ее применение носило ограниченный характер. В декабре 1942 года бригаду перебросили в состав 51-й армии, а затем придали 4-му механизированному корпусу. В его составе бригада вела бои с наступающими немецкими войсками, которые пытались деблокировать окруженную под Сталинградом группировку. 14 декабря 1942 года 235-я бригада атаковала хутор Верхне-Кумский, занятый частями 6-й танковой дивизии немцев. В течение нескольких дней в районе этого хутора грохотало танковое сражение, но в конечном итоге немецкое наступление удалось остановить. В этих боях 235-я бригада понесла большие потери, и в конце декабря ее отвели в тыл, и передали в состав 57-й армии Донского фронта. В то же время бригаду посетил представитель ГБТУ КА майор Васютченков, направленный в командировку специально с целью сбора сведений о ее боевых действиях. В отчете, датированном 2 января 1943 года, говорилось:
«Командование Сталинградского фронта, в распоряжение которого поступила 235 отбр, оценило специфичность бригады, вооруженной огнеметными танками, и держало ее в резерве фронта, стремясь использовать специальные танки с наибольшим эффектом.
10 танков 506-й танкового батальона были переправлены через р. Волга в г. Сталинград, где только один танк был применен как огнеметный. Огнеметанием был уничтожен гарнизон двух бетонированных дотов. Остальные танки не применяли огнеметов из-за того, что местность, на которой им приходилось действовать, была вся в воронках от снарядов и авиабомб, благодаря чему танки не могли свободно маневрировать.
14.12.1942 г. 235-я огнеметная танковая бригада вступила в бой с танками противника, шедшими на соединение с противником, окруженным в районе г. Сталинграда, не имея поддержки пехоты и артиллерии. В этом бою бригада действовала главным образом как линейная, так как танки противника не подходили ближе, чем на 500 метров. В этом оборонительном бою с нашей стороны участвовало 52 танка, а со стороны противника 80 танков, 70 орудий ПТО. По данным нашей разведки и показаниям пленных, было установлено, что противник имел в этом районе 215 танков, 3 артдивизиона и два полка мотопехоты.
В этом же бою рота танков КВ-8 508-го танкового батальона ворвалась в боевые порядки противника и применила огнеметание. Огнеметание по танкам произвело ошеломляющий эффект: три танка противника моментально вспыхнули, а экипажи других боевых машин побросали танки и разбежались.
26.12.1942 г. при подходе к населенному пункту Чиков танк КВ-8 произвел несколько выстрелов из огнемета; противник, не приняв боя, оставил населенный пункт.
Командующий бронетанковыми и мотомеханизированными войсками Сталинградского фронта генерал-майор танковых войск т. Новиков дает высокую оценку боевым действиям 235-й огнеметной танковой бригады и считает необходимым вывести ее на переформирование для пополнения бригады огнеметными танками.
Давая высокую оценку боевым действиям 235 отбр, военный совет фронта направил документ на имя народного комиссара обороны т. Сталина с просьбой присвоить 235-й огнеметной танковой бригаде звание гвардейской особой танковой бригады.
На 31.12.1942 г. 235-й огнеметная танковая бригада имела 11 танков, отработавших по 200 и более моточасов; часть этих танков имеют сквозные пробоины. Все 11 танков требуют капитального ремонта. 27.12.1942 г. командир 235 отбр полковник т. Бурдов получил задачу сосредоточиться с оставшимися танками в районе Рубежный и занять оборону на случай атак противника из района г. Сталинграда. Танки вышли из населенного пункта Чиков 26.12.1942 г., и к 16.00 30.12.1942 г. ни один танк еще не прибыл к месту сосредоточения из-за технических неполадок.
2 танка ТО-34 и 1 КВ-8 были отремонтированы на заводе № 264 и поступили в 235 отбр.
Таким образом, 235 отбр имела на 31.12.1942 г. только три танка, которые могут быть использованы с полным боевым эффектом.
235-я огнеметная танковая бригада имеет 3 боекомплекта к пороховому огнемету и полностью обеспечена порошком для приготовления вязкой огнесмеси. Кроме того, бригада имеет одну зарядку приготовленной вязкой огнесмеси.