4 МК был сформирован вторично на базе 28ТК в период с 18 сентября по 20 октября 1942 г. в районе Саратова. В состав корпуса вошли 36-я (подполковник Родионов), 59-я (полковник Стеньшинский), 60-я (подполковник Карапетян) механизированные бригады. Штаб 28-го тк стал штабом 4-го мехкорпуса. 55-й и 158-й танковые полки сформированы на базе остатков одноименных танковых бригад 28-го тк. 21-й тп формировался в Подмосковье. Механизированные бригады формировались в июле-сентябре 42г. в Татищевских лагерях. Командиром корпуса был назначен генерал-майор Вольский В.Т..

Корпус насчитывал 15 651 чел. Боевой мат. частью корпус был укомплектован полностью.

В конце октября началась подготовка к Сталинградской наступательной операции. 4МК было решено перебросить в распоряжение Сталинградского фронта генерал-полковника Еременко А.И.. Для этого предстояло совершить 300км марш и два раза переправиться через Волгу. 21 октября танкисты Вольского приступили к маршу. Переправившись через Волгу в Камышине корпус совершал движение только ночью, а днем соблюдая меры маскировки находился на дневке. Выйдя к переправам у Татьяновки, Светлого и Черного Яра танкисты опять только ночью были перевезены на правый берег Волги.

Первоначально корпус был передан в состав 57А Толбухина, но 14 ноября было принято решение о передаче корпуса Вольского в 51А генерала Труфанова, участок наступления которой был в межозерных дефиле южнее Сталинграда. В ходе сосредоточения в распоряжение 51А было передано 250 автомашин для перевозки грузов. 150 из них к началу наступление армия не вернула что сказывалось на темпах наступления корпуса. Один мсб из 36мбр приходилось перевозить перекатами. Корпусу предстояло войти в прорыв созданный стрелковыми дивизиями 51А (126 и 302сд) между озерами Цаца и Барманцак и двигаться по тылам противника в направлении Карповка, Советский где соединиться с частями Юго-Западного фронта. Таким образом глубина наступления составляла 130км.

Перед началом операции командир 4МК генерал-майор Вольский написал Сталину письмо примерно следующего содержания "Дорогой товарищ Сталин. Считаю своим долгом сообщить вам, что я не верю в успех предстоящего наступления. У нас недостаточно сил и средств для него. Я убежден, что мы не сумеем прорвать немецкую оборону и выполнить поставленную перед нами задачу. Что вся эта операция может закончиться катастрофой, что такая катастрофа вызовет неисчислимые последствия, принесет нам потери, вредно отразится на всем положении страны, и немцы после этого смогут оказаться не только на Волге, но и за Волгой. Комкор писал в ГКО, что запланированное наступление под Сталинградом при том соотношении сил и средств, которое сложилось к началу наступления, не только не позволяет рассчитывать на успех, но, по его мнению, безусловно обречено на провал со всеми вытекающими отсюда последствиями и что он как честный член партии, зная мнение и других ответственных участников наступления, просит ГКО немедленно и тщательно проверить реальность принятых по операции решений, отложить ее, а быть может, и отказаться от нее совсем.... Вольский."

Из мемуаров Василевского: ГКО, естественно, потребовал от меня дать оценку письму. Я выразил удивление по поводу письма: в течение последних недель его автор активно участвовал в подготовке операции и ни разу не высказывал ни малейшего сомнения как по операции в целом, так и по задачам, поставленным перед войсками вверенного ему корпуса. Более того, 10 ноября на заключительном совещании он заверил представителей Ставки и военный совет фронта, что его корпус готов к выполнению задачи, а затем доложил о полной боеспособности и об отличном, боевом настроении личного состава этого соединения. В заключение я заявил, что никаких оснований не только для отмены подготовленной операции, но и для пересмотра сроков ее начала, на мой взгляд, не существует.

Сталин приказал тут же соединить его по телефону с Вольским и после короткого и отнюдь не резкого разговора с ним порекомендовал мне не обращать внимания на это письмо, а автора письма оставить в корпусе, так как он только что дал ему слово во что бы то ни стало выполнить поставленную корпусу задачу. Окончательно вопрос о нем как о командире корпуса должны были решить по результатам действий корпуса, о которых в первые дни операции Сталин приказал мне доложить ему особо.

Контрнаступление под Сталинградом (19-30 ноября 1942г.)

В 22:00 19 ноября подразделения корпуса начали выдвижение из районов сосредоточения. Части корпуса имели при себе 2 заправки горючего и 2 боекомплекта боеприпасов. Артиллерийские подразделения участвовали в артподготовке наступления 126 и 302сд. 158тп поддерживал атаку 126сд, 55тп поддерживал 302сд. В 8 утра началась артподготовка, еще до конца которой саперы начали проделывать проходы в минных полях. По окончании работы артиллерии пехота при поддержке танков пошла в атаку. Румынские войска после непродолжительного сопротивление начали отход в зап. направлении. Чувствовалось что румынские части совершенно ошеломлены нашим внезапным наступлением. Отходя они практически не оказывали серьезного сопротивления даже на подготовленных в тылу оборонительных позициях. 158тп потерял в ходе атаки 5 Т-34 и 3 Т-70 подорвавшихся на своих минных полях. Было подбито 1 Т-34 и 1 Т-70, 2 Т-34 сгорело (только 3 танка из потерянных не подлежали восстановлению). 55тп потерял 2 Т-34, 3 Т-34 застряло в болоте, 3 Т-70.

Механизированные бригады к 11:00 сосредоточились в исходном районе. В условиях ночи, степи связь между подразделениями была установлена только с рассветом. Следом за наступающей пехотой тремя колоннами корпус вводился в прорыв: 59мбр с 482иптап, 60мбр, 36мбр. В хвосте каждой колонны двигались бригадные тылы и тыловое охранение. Длинна колонн была 12-16км. 60мбр сбилась со своего маршрута. 59 и 36мбр выдвигались медленно, плохо управляемые. Свои маршруты до переднего края противника бригады не разведали и не отрегулировали. В 14:30 на рубеже Цаца - Семкин колонны были обстреляны нашей авиацией (3 Ил-2). Только в 17:00 60мбр была выведена на маршрут. К 21:00 главные силы корпуса вышли к Плодовитое. В районе Плодовитое танки были дозаправлены. Продолжая двигаться в ночных условиях на рассвете колонны достигли жд Котельниково-Сталинград в районе раз. 74км. 60мбр вновь сбилась с маршрута и направилась на с-в. к ст.Тингута, где вступила в боестолкновение с противником. На рассвете 21 ноября управление корпуса обогнало колонны мехбригад и вышло к ст.Абганерово. Было решено атаковать станцию силами 4брбн имевшего 7 Т-70. Станция была захвачена. Здесь были взяты орудия, автомашины, эшелон с румынами готовившийся к отправке на юг. Оставив станцию подошедшим кавалеристам 4КК колонны корпуса стали двигаться на с-з и к вечеру достигли Зеты. Здесь было захвачено 500 пленных. К исх. дня 60мбр двигалась от Тингута к Зеты, 54мбр в районе раз. 74км, 36мбр в районе свх. им. Юркина. За два дня корпус захватил уже более 7000 пленных, 123 орудия, 600 автомашин. Потери корпуса составляли 10 Т-34 и 7 Т-70.

Утром 22 ноября бригады корпуса двинулись на с-з. Громя отходящие колонны врага танкисты Вольского уничтожили сопротивление противника в Верхне-Царицынском, Бузиновке. Было уничтожено много автомашин, до 3000 солдат и офицеров противника. Уже в 12:00 36мбр сломив сопротивление противника заняла Советский. Здесь было захвачено более 1000 автомашин, авторемонтные мастерские, склад с продовольствием, с боеприпасами и горючим. Атака 59мбр на Мариновку и Карповку была менее удачной. Выбить из них немецкие войска не удалось.

Заняв Советский в течении 23 ноября танкисты вели разведку на Калач. Разведчики подтверждали что Калач еще занят противником. В 15:30 с с-з на Советский подходила колонна танков и автомашин. Пасмурная погода не позволяла определить чья это колонна. С дистанции 2км завязалась перестрелка. После 30 мин. перестрелки и обмена сигналами ракетами была выслана разведка. Выяснилось что это танки 4ТК ЮЗФ. Таким образом в 16:00 была установлена связь с частями ЮЗФ и завершено окружение 6 немецкой армии Паулюса.

24 ноября 60мбр пыталась атаковать позиции немцев в районе Стар. Рогачик, но успеха не имела. Сильный огонь артиллерии и минометов остановил нашу атаку. 23-24 ноября 59мбр снова попыталась занят Карповку но вновь неудачной. За неудачные действия бригады под Карповкой командир бригады полк. Стеньшинский был отстранен от командования. За 23-24 ноября было потеряно 9 Т-34, 3 Т-70, 3-2 Ба-64. Убито 275чел., 461 ранено. 25 ноября к позициям в районе Карповки подошла 15гвсд. Атаку 15гвсд на Карповку поддержали 20тп (59мбр) и 55тп но вновь успеха атака не имела. 26 ноября 59 и 36мбр атаковали на Мариновку, 60мбр позиции противника у реки Дон в районе Логовского. Однако не Мариновку не Логовский взять не удалось. Потери составили 22 Т-34, 2 -70. Убито 137чел., ранено 403. 27 ноября 60 мбр наконец овладела Логовским.

В Логовском был захвачен склад с горючим и продовольствием, 36 орудий, 250 автомашин и другое вооружение. Не обходилось и без трагических случайностей. Так в Логовском бойцы отравились захваченным метанолом. Из 45 отравившихся человек умерло 35. На 29 ноября танковый парк корпуса составлял: на ходу 58 Т-34, 58 Т-70; в ремонте 33 Т-34, 31 Т-70; безвозвр. потери 21 Т-34, 3 Т-70. До 29 ноября 36 и 59мбр атаковали стремясь выбить противника из Мариновки и Карповки. Однако понеся большие потери в людях и технике бригады успеха не имели. Занявшие здесь обороне немецкие войска обладали гораздо более высокой боеспособностью чем румыны. Немцы организовали сильное пто на обратных скатах высот и выбили у корпуса много танков. Корпус, имевший только 76мм артиллерию и "катюши" был не в состоянии самостоятельно подавить и взломать немецкую оборону. "Мариновский" выступ сохранился до начала операции "Кольцо".

После боев в районе Мириновки и Карповки корпус перебрасывался в район Логовский. Здесь в районе жд моста через Дон у противника сохранялся опасный плацдарм. Оборонительные позиции у немцев занимали разные тыловые подразделения, но они были усилены сильной артиллерией и 15 танками. 59мбр к 1 декабря сосредоточилась в районе Ермохинской (юж. Логовской), 36мбр в районе Среднецарицынского.

С 3 декабря корпус приступил к атакам на плацдарм противника у жд моста. Занятие нашими войсками Логовского не означало еще полной ликвидации плацдарма немцев у Дона. С 3 до 11 декабря 4МК вел бои зап. и с-з Логовского. Тяжелая заболоченная местность с лесами у Дона исключала применение танков. Тяжелой артиллерии корпус не имел. Неоднократные атаки принесли лишь ограниченный успех. Немцы сохранили за собой переправу у Верхне Чирской. Потери корпуса составили 509чел., 9 танков. В условиях явного приближения начала немецкого наступление по деблокаде сталинградской группировки к 6 декабря 36мбр, 55 и 158тп, 482иптап, 383иптп заняли оборону в районе Генераловский, Чаусовский, Кирьянов на р.Аксай. В ночь на 12 декабря 59 и 60мбр сдавали свой рубеж у Логовского 315сд и выводились в районе Пчелинский, Первомайский. На 4 декабря 42г. корпус насчитывал: 5,6 тыс. чел. и 70 танков, в том числе: 32 Т-34 и 38 Т-70, 130 миномётов, 105 орудий, 38 станковых и 82 ручных пулемёта.

Оборонительные действия 51-й и 2-й гвардейской армий (12 - 23 декабря 1942 г.)

Утром 12 декабря LVIIТК противника в составе 6 и 23тд перешел в наступление из района сев. Котельниково на соединение с окруженной группировкой Паулюса. Оборона 302сд вдоль жд и 81кд в районе Верхне Яблочный была прорвана. 13 декабря выйдя к р Аксай и переправившись через нее в районе Заливской 6тд немцев ударила на Верхне Кумскую и заняла село. Оборона 51А Труфанова была рассечена, возникла угрозы выхода врага в тыл наших войск и деблокады окруженной группировки. В случае выхода ударной группы LVIIТК на расстояние 20-30км от котла почти наверняка последовал бы встречный удар со стороны армии Паулюса. 36мбр со средствами усиления продолжала удерживать Генераловский, отбив атаку из районе Заливский на Водянский. 59 и 60 мбр 4МК были выдвинуты в район сев. Верхне Кумского. Было решено нанести концентричный удар по прорвавшимся частям врага и отбросить их за р.Аксай.

С утра 14 декабря корпус перешел в в атаку на Верхне Кумский. 36мбр наступала с запада, 59мбр наступала с с-з., 60мбр с севера, с с-в должна была атаковать приданная корпусу 235тбр и 234тп. Части корпуса насчитывали 107 танков. В 8 утра 334гмп дал залп по Верхне Кумскому, после чего бригады атаковали занятый населенный пункт. 55тп из района Нижне Кумский находясь в подвижном резерве комкора отражал контратаки противника, пытавшегося обойти 59мбр. Несколько раз группы немецких танков по 20-30 машин пытались атаковать части 59мбр, но каждый раз откатывались к Верхне-Кумскому. После ожесточенного боя немецкие войска начали отход на юг к Заливскому. Было подбито до 50 танков противника. Потери корпуса составили 354чел., 12 Т-34 и 9 Т-70. Авиация противника 15 декабря не действовала, что позволило с успехом использовать против немецких танков зенитки, которые прикрывали фланги бригад и вели огонь по пытавшемуся обойти наши фланги танкам врага. Все попытки немцев в течении для найти слабые места в наших порядках и маневром обойти наши атакующие части натолкнулись на умело построенный огонь. Понеся тяжелые потери немцы были вынуждены отойти к р.Аксай.

16 декабря 36мбр в атаках на Водянский 15 и 16 декабря понесла большие потери и не имея успеха отошла на запад. к Дорофеевскому. 60мбр преследую противника вышла в ночь на 16 декабря к балке Попова сев. Заливского, но была контратакована крупными силами противника. Другие части заняли оборону южнее Верхне Кумского. К исх. 16 декабря стало ясно что противник собирает силы для повторной атаки на Верхне Кумский. Немецкое командование подтянуло в распоряжение LVIIТК дополнительно 17тд. Теперь ударная группа немцев насчитывала 3 танковые дивизии. Командир 4МК для отражение удара врага решил собрать все силы корпуса в кулак. 36 мбр отводилась в резерв корпуса зап. Верхне Кумский. Дополнительно 4МК придавалась 85тбр (17 танков) и 20истр. бригада (6 76мм орудий).

С утра 17 декабря немецкие войска перешли в наступление. Атака предварялась массированными ударами авиации. Атаки немецких танков на 59 и 60мбр были отражены. Не имея здесь успеха противник нанес удар на с-з к клх. им 8 марта. Здесь занимала позиции 36мбр. После ожесточенного боя бригада была выбита со своих позиций и стала отходить на сев.. Танковый парк 4МК после многодневных боев длившихся почти непрерывно почти месяц сильно сократился. В корпусе оставалось 60 танков. Немецкие войска, подтянув танковую дивизию явно превосходили наши силы. Но уже несколько дней в тылу на р.Мышкова разворачивались силы 2ГвА Малиновского.

К утру 18 декабря 60мбр была отведена ближе к Верхне Кумской. В целом атаки противник 18 декабря были отбиты с большими для врага потерями. Только на правом фланге отход 36мбр обнажил фланг обороны наших войск. Утром 19 декабря при сильно поддержке авиации 17тд немцев атаковал из района клх. им 8 марта на с-в. К 15:30 немцы вышли к тыл корпуса и заняли Нижне Кумскую. В 16:00 60мбр, 36мбр и 1378сп 87сд, 235тбр и 20 истр. бр. оборонявшие Верхне Кумскую начали отход в с-в направлении. К вечеру части 4МК заняли оборону по сев. берегу Мышкова от Черноморов до Громославки. Здесь уже были развернуты передовые части 2ГвА.

В ожесточенных боях 4МК смог обеспечить развертывание 2ГвА. Потери корпуса в боях под Верхне Кумской с 15 по 19 декабря составили 52 танка, 21 орудие, 30 минометов, 1200чел. убито и ранено.

Всего с 20 ноября по 20 декабря 42г. 4 МК потерял 8786чел., 76 Т-34, 55 Т-70, 21 БА-64, 399 автомашин, 24 мотоцикла, 24 76мм, 44 45мм, 10 37смм орудий, 15 дшк, 24 82мм, 11 120мм минометов, 3 М-13.

Приказом НКО СССР от 18 декабря 1942г. корпус преобразован 3-й гвардейский механизированный корпус.