Учитывая важность Котельниковского железнодорожного узла, 16 июля 1942 года противник провел первый авиационный налет на станцию Котельниково. Сражения на Сталинградском направлении принимали все более напряженный характер. Немецкое командование в кратчайший срок решило прорваться к Сталинграду с юго-запада, вдоль железной дороги Тихорецкое -Котельниково.
С этой целью 31 июля с Кавказского направления на Сталинград была брошена 4-ая танковая армия генерала Гота. Форсировав реку Дон, в ночь со 2 на 3 августа 1942 года моторизованная пехота и танки армии ворвались в Котельниково. С 3 августа по 28 декабря 1942 года Котельниковский район был оккупирован фашистами.
Обстановка на Сталинградском направлении оказалась чрезвычайно сложной, при этом именно Котельниково оказалось в центре боевых действий.
Для деблокирования окруженной немецкой группировки Паулюса была создана группа армий «Дон», командующий группой — один из видных полководцев вермахта генерал-фельдмаршал Эрих фон Манштейн. Был разработан план деблокирования с условным названием «Зимняя гроза». Планом предусматривалось нанесение двух ударов из районов Котельниково и Тормосина в общем направлении на Мариновку. Главный удар из района Котельниково наносила группировка Гота. К началу контрудара в эту группировку помимо сил 4-й танковой армии (избежавших окружения) входили дивизии, переброшенные из Франции, Северного Кавказа, Германии и с различных участков советско-германского фронта. Армейская группа «Гот» получила задачу наступать восточнее Дона, вдоль железной дороги Котельниково — Сталинград. Действия ее должны были начаться 12 декабря.
Для усиления обороны Котельниковского направления была передана 5-я ударная армия, а для ускорения разгрома окруженной группировки в состав Донского фронта — 2-я гвардейская армия.
12 декабря группировка «Гот» перешла в наступление. Началась одна из завершающих операций Сталинградской битвы, вошедшая в историю Великой Отечественной войны как Котельниковская оборонительно-наступательная операция. Имея двойное превосходство в силах и средствах над ослабевшими советскими войсками, противник, прорвал оборону и к исходу следующего дня, вышел в район Верхне-Кумского. В результате контрударов, нанесенных войсками 5-й ударной армии, наступление врага было приостановлено. Однако положение их продолжало оставаться тяжелым.
Основная роль в разгроме Котельниковской группировки войск отводилась 2-й гвардейской армии, которая наносила главный удар силами двух стрелковых, а также 7-го танкового и 2-го механизированного корпусов в общем направлении на Котельниково.
Вспомогательный удар должны были нанести 13-й танковый и 3-й гвардейский механизированные корпуса 51-й армии в общем направлении на Дубовское, в тыл Котельниковской группировки с юго-востока. Советским войскам противостояли 10 вражеских дивизий, в том числе 3 танковых. Хотя противник и понес значительные потери, группировка его по-прежнему представляла внушительную силу.
Утром 24 декабря, после артиллерийской подготовки, 2-ая гвардейская и 51-ая армии перешли в наступление, овладели переправами через реку Мышкова, чем обеспечили ввод танкового и механизированного соединений. Успех обозначился и в полосе наступления 51-ой армии. И всё же наиболее успешно наступал 7-ой танковый корпус генерал-майора танковых войск Павла Алексеевича Ротмистрова.
В сражение против вражеских войск Сталинградский фронт ввел 13-й механизированный корпус и 30 штурмовиков 8-й воздушной армии. Но остановить яростный натиск гитлеровцев не удалось. К концу дня танковые дивизии Г. Гота вышли к р. Аксай, захватили на северо-западном берегу реки два плацдарма и овладели х. Верхне-Кумским.
В то же время соединения 51-ой армии стремительно обходили Котельниковскую группировку врага с юга. Потеря Котельниково, важного транспортного узла, аэродрома и опорного пункта, перечёркивала все надежды гитлеровского командования на спасение окружённой группировки. Неслучайно посёлок был хорошо подготовлен к обороне. Противник использовал для этого условия местности. С севера Котельниково опоясывала река Курмоярский Аксай. На его обрывистом берегу, являющемся серьёзной преградой для танков, было установлено до 30 противотанковых орудий, множество огневых точек и сплошное минирование подходов. Зная, что северная часть Котельниково наиболее недоступна, Ротмистров поставил задачу перед 62-ой и 3-ей гвардейским танковыми бригадами сковать противника на этом направлении. Одновременно 87-ая танковая бригада полковника А.В. Егорова и 7-ая мотострелковая бригада полковника М.П. Лебедя должны были, обтекая город с северо-запада, нанести удар по левому, менее укреплённому флангу противника.
24 декабря 1942 года состоялся выход гвардейских стрелковых корпусов на линию Майорский — Котельниково — Поперечный с выброской 2-го гвардейского мехкорпуса и корпуса Вольского на реку Сал.
Сражением за Котельниково, по существу, закончилась Сталинградская битва на внешнем фронте окружения фашистской группировки.
Советских воинов, умерших от ран и погибших в боях хоронили в братских могилах.
По информации райвоенкомата на 1991 год в «Братской могиле советских воинов, погибших в период Сталинградской битвы», 1942-1943 гг., 1961 г., расположенной по адресу: Волгоградская область, Котельниковский район, х. Поперечный, захоронено всего 26 военнослужащих, из них 9 известных военнослужащих, дата установки 1956 год. Мемориал павшим воинам находится при въезде в хутор. В состав мемориала входят две стелы с именами воинов-земляков, погибших на полях сражений Великой Отечественной войны и с именами захороненных здесь воинов. В центре памятник павшим воинам в Великой Отечественной войны. Мемориал установлен 28 сентября 1995 года по проекту скульптора Николая Петренко.