经过一天的激战，德军密密麻麻地涌向马马耶夫岗，逼近了横贯城市、通往中央车站的铁路线。车站仍在苏军手中，但由于守军损失巨大，战斗队形渐渐稀疏，许多德国的冲锋枪手已渗入了市中心的许多建筑物。设在马马耶夫岗的集团军观察所已被炸弹和敌炮弹摧毁。
9月14日夜，崔可夫和集团军司令部的人员一夜没合眼。一部分人在前线重建部队，一部分人在专家楼、车站指挥战斗，掩护罗季姆采夫师渡河，另一部分人在中心渡头迎接渡过河的部队，带领他们直奔前线。经过一夜奋战，近卫第34、第42团及第39团的一个营渡过了伏尔加河，在克鲁托伊深沟至车站的市中心地段组织防御，坚守马马耶夫岗、车站。
9月15日凌晨，德军在航空兵的支援下，从中央、左翼两个方向向第62集团军发起进攻，在中央方向，德军3个师在坦克的支援下向马马耶夫岗、车站进攻；在左翼，德军的2个坦克师、1个步兵师向米宁城郊、库波罗斯诺耶发起攻击。
战斗一开始，形势就对第62集团军极为不利。车站附近和米宁城郊的战斗异常激烈。一天之内，车站4次易手。深夜，车站重新回到苏军手中。罗季姆采夫师刚刚渡过伏尔加河，还没来得及熟悉环境和站稳脚跟，就投入了战斗，第34团在重型坦克掩护下进攻专家楼，但未奏效。巴特拉科夫上校指挥的步兵旅和萨拉耶夫师的几个分队损失严重，被迫退到列索波萨多奇那雅地区。杜比扬斯基上校的近卫步兵第35师以及其他部队的几支分队也同样遭受巨大损失，撤到城市西郊、察里察河以南。马马耶夫岗究竟在谁手中很难预料，如果它被占领，敌人将控制整个城市和伏尔加河。崔可夫命令，叶林上校的第39团各分队必须于今夜渡过伏尔加河，迅速向马马耶夫岗推进，争取在拂晓前占领那里的防线，并不惜任何代价守住山岗上的制高点。经过两大激战，德军伤亡达8000～10000人，被击毁坦克54辆。第62集团军的人员、装备也蒙受了巨大损失，被迫后退了。