На территории города есть и более высокие возвышенности: в Краснооктябрьском районе у 2-й Продольной — 107,5 (гитлеровцы называли эту высоту «Цветочный горшок»), в Советском районе у Аграрного университета — 112,0, легендарная Лысая гора — 145,5, где оборонялись части 64-й армии. Но именно Мамаев курган, выдвинутый к Волге, расположен так, что с его вершины прекрасно просматриваются как северные заводские районы, центр города, железнодорожный узел, переправы, так и заволжье, где располагались госпитали, резервы, штабы советских войск. Битва за Мамаев курган стала одним из самых длительных и ожесточённых сражений обороны Сталинграда. Сколько раз вершина Мамаева кургана переходила из рук в руки, никто не может сказать. За Мамаев курган бились воины дивизии Родимцева, дралась вся дивизия В. А. Горишного, 112-я стрелковая дивизия И. Е. Ермолкина, и больше всех за него сражалась славная 284-я дивизия Батюка. Полки этой дивизии прибыли на правый берег 21 сентября и 22 сентября уже вступили в бой на рубеже оврага Долгий. Дивизия как бы вросла в Мамаев курган, в его отроги, и сражалась на нем до конца, до соединения 26 января 1943 года с дивизиями генерала Чистякова, — вспоминал в своей книге «От Сталинграда до Берлина» командующий 62-й армией В. И. Чуйков. Большую часть времени — 133 дня — Мамаев курган обороняла 284-я стрелковая дивизия полковника Николая Филипповича Батюка. Правый край линии обороны дивизии проходил от Банного оврага (площадь Возрождения) по московской ветке железной дороги, по северо-восточному склону Мамаева кургана; левый фланг — по территории Метизного завода. Штурм Мамаева кургана начался в середине сентября. Над высотой непрерывно кружили вражеские самолеты, сбрасывая бомбы, ливнем сыпались мины и снаряды, вокруг бушевало море огня и едкого дыма. Обожженный, изрытый глубокими воронками, окопами, покрытый, как чешуей, осколками, он и позже, зимой, чернел, как обугленный. Враг вводил в бой резервы, атакуя боевые порядки советских войск. Подразделения 112-й дивизии Ермолкина и одного из полков 10-й дивизии НКВД не могли им противостоять. 14 сентября ценой огромных потерь фашисты овладели высотой. Положение оборонявшихся воинов Красной Армии было очень тяжелым. С утра 16 сентября один из ее полков вместе с подразделениями 112-й дивизии начал штурм кургана. Им удалось отбить его вершину, но дальше наступление застопорилось. Начались смертельные схватки, встречные бои, продолжавшиеся до конца января 1943 года. 18 сентября в сражение за высоту 102 вступила 95-я дивизия полковника Василия Акимовича Горишного. 22 сентября начали переправу с левого берега сибиряки 284-й дивизии Батюка. Перед бойцами была поставлена задача остановить наступление врага на город. С 27 сентября по 4 октября шли ожесточенные бои за рабочие поселки северных заводов и Мамаев курган. 95-я дивизия была оттеснена с западных и южных склонов холма. На следующий день подразделениям Горишного и Батюка удалось захватить важный пункт (южнее баков-водоотстойников), но выйти к бакам они не смогли. Обстреливаемая с обеих сторон вершина оставалась ничьей. Трудно сказать, сколько раз она переходила из рук в руки. В начале октября гитлеровцы, бросив в бой резервы танков и артиллерии, при поддержке авиации закрепились на высоте 102, превратив баки-водоотстойники в сильно укрепленные огневые точки. Но северные и восточные склоны прочно удерживались советскими частями. 284-я дивизия в начале октября занимала справа часть поселка металлургов, слева — восточные склоны с метизным заводом. Положение дивизии было очень сложным. Враг держал под прицельным огнем своей хорошо замаскированной артиллерии все подходы к Волге с востока Обстреливались одиночные лодки, машины с боеприпасами. Доставлять пищу, снаряжение, вывозить раненых можно было только ночью, но и тогда ракеты освещали передний край и глубину обороны, а противник вел огонь из всех видов оружия. Особенно сложно бойцам пришлось с середины октября. Наступая на заводские районы, враг и здесь пытался пробиться к Волге. Гитлеровцы возвели на вершине многочисленные укрепления, создали сильную систему огня, минные поля. По 10–12 раз в сутки они переходили в атаки, но, теряя людей и технику, не смогли захватить весь курган. Непрерывная борьба шла вокруг баков-водоотстойников. До 12 января 1943 года бойцам Батюка никак не удавалось закрепиться на вершине Мамаева кургана. В январе было решено во что бы то ни стало овладеть этой стратегической высотой.  Штурм начался массированным артиллерийским и минометным огнем. Артиллерии ставилась задача пробить снарядами железобетонные баки. В 2 часа ночи на штурм укреплений ринулась пехота. К утру высота была взята, фашисты лишились возможности следить за перегруппировкой наших войск в городе.

Наступление дивизии Батюка через Мамаев курган все время до 25 января встречалось контратаками противника. Это было единственное место в Сталинграде, где к этому времени враг еще пытался контратаковать. 26 января 1943 года, сломив последнее сопротивление врага, бойцы 284-й дивизии встретились с частями 21-й армии генерала Чистякова. Завершилась операция «Кольцо» — шестая полевая армия Паулюса оказалась расчлененной на северную и южную группировки. Сейчас на месте этой исторической встречи установлен танк Т-34 «Челябинский колхозник» — танк с бортовым номером 18, возглавлявший наступающие порядки 121-ой танковой бригады 21-ой армии. Через 6 дней после окончания Сталинградской битвы, 8 февраля, неподалёку от водонапорных баков были похоронены защитники высоты 102, в их честь прогремел салют из боевого оружия. Над братской могилой был поставлен простой деревянный обелиск с двумя скрещенными винтовками. Это первое захоронение на Мамаевом кургане сейчас известно как Малая братская могила.