Вплоть до 17 сентября продолжались жаркие бои за Сторожевский плацдарм, противник потерял почти 9 тысяч солдат и офицеров убитыми и ранеными, 48 орудий, 28 танков, 4 самолёта, много другой техники. Но ему так и не удалось сбросить советские войска в Дон. В результате противник вынужден был перейти к обороне, укрепив её новыми резервами.
Вслед за 25-й гвардейской стрелковой дивизией, то есть через три дня после взятия Сторожевских круч бойцы 309-й стрелковой дивизии 6-й армии, нанеся урон противнику, отбили высоту 160,7. По сути, это была узкая полоска земли между селами Щучье и Переезжее. Долгих 158 дней и ночей советские воины держали здесь оборону, сковывая вокруг себя силы врага.
Николай Федорович практически ежедневно бывал в воюющих частях и соединениях. Поводы были разные: от постановки задач на проведение очередной операции до вручения наград отличившимся в боях солдатам и офицерам. В штабе 6-й армии, дивизии которой сражались на Сторожевском плацдарме и на высоте 160,7, у Ватутина произошла неожиданная встреча с Мехлисом. Правда, Лев Захарович уже не занимал прежних постов. За провал в мае 1942 года операции на Крымском фронте, а это выразилось в его профессиональной некомпетентности, неумении организовать дело, Сталин освободил своего любимца от должности заместителя наркома обороны и начальника Главного политуправления РККА, а заодно понизил его в звании до корпусного комиссара. Трудно было представить, что подобное могло случиться.
Теперь Мехлис являлся всего лишь членом Военного совета 6-й армии. Представляясь Ватутину (так требует устав, когда младший по должности докладывает старшему по должности), Мехлис бросил на Николая Федоровича свой колючий взгляд. Но это был уже не тот Мехлис, каким его видел Ватутин на Северо-Западном фронте. От былой всесильности главного политработника Красной армии не осталось и следа. Говорят, кто прошлое помянет тому глаз вон. Ватутин, в отличие от Мехлиса, не был злопамятным человеком и счёты с ним сводить не собирался. Война и так всё расставила по своим местам.
В конце августа 1942 года Ватутин поставил задачу командующему 40-й армией генерал-лейтенанту М. М. Попову захватить плацдарм на правом берегу Воронежа. В историю битвы за Воронеж этот участок земли размером пять километров по фронту и два в глубину войдёт как Чижовский плацдарм. В послевоенные годы историки и журналисты будут сравнивать его с ленинградским Невским пятачком и Малой Землёй Новороссийска. И это сравнение уместно, поскольку здесь непрерывно шли кровопролитные бои за каждую улицу, за каждый дом. Чтобы занять плацдарм, войскам было необходимо форсировать реку Воронеж. Для этого инженерные войска фронта соорудили переправу, которая на полметра уходила под воду реки и не просматривалась авиацией с воздуха. Строили её по ночам из бетонных осколков и битого кирпича. По ней в одну из ночей на правый берег были переправлены техника и пехота. Для гитлеровцев это стало полной неожиданностью. В результате внезапно нанесенного удара советские войска захватили плацдарм в правобережной части города. Попытки немцев отбросить русских назад оказались безуспешными. Сражение на Чижовском плацдарме не прекращалось до самого освобождения города.