Сотрудники органов НКВД внесли весомый вклад в победу в битве на Волге. К основным направлениям их деятельности относились: информирование ГКО, НКВД СССР и военного командования о положении в Сталинграде и области, а также на Сталинградском фронте; правоохранительная, контрразведывательная и разведывательно-диверсионная деятельность; проведение специальных мероприятий, оказание содействия в решении экономических задач, организация местной противовоздушной обороны; проведение работ по разминированию.
В подчинении УНКВД по Сталинградской области находились управления милиции, пожарной охраны, местной ПВО, управление по делам военнопленных, шоссейных дорог, штаб истребительных батальонов. На милицейские подразделения возлагались задачи по борьбе с дезертирством, паникерством и мародерством, с хищениями на транспорте военных и эвакуируемых грузов, оперативная работа по обнаружению и задержанию вражеских шпионов и провокаторов, обеспечение эвакуации населения, советских предприятий и учреждений.
В период битвы на Волге УНКВД Сталинградской области руководил старший майор госбезопасности Александр Воронин, который также был членом Сталинградского городского комитета обороны. В период разработки операции «Уран» Сталинградские чекисты под его началом проводили работу по дезинформации противника. После окончания сражения он руководил работами по разминированию города.
Неувядаемой славой покрыла себя сформированная в Сталинграде в 1942 году 10-я стрелковая дивизия НКВД под командованием полковника внутренних войск Александра Сараева.
Первыми задачами дивизии были обеспечение государственного правопорядка на территории Сталинграда и области, взятие под охрану транспортных и промышленных узлов, а также строительство укреплений и убежищ.
3 августа 1942 г. первыми в трехдневный бой с противником вступили подразделения 270-го стрелкового полка на рубеже р. Аксай, что дало возможность организовать оборону и выиграть время. Трое суток длился неравный бой, но враг не прошёл на северный берег реки.
10 августа 1942 г. пришло распоряжение Ставки ВГК о создании в городе Сталинградского гарнизона, начальником которого был назначен Александр Сараев. 10-я дивизия составляла основу городского гарнизона, куда вошли следующие подразделения: 73-й отдельный бронепоезд, курсанты Сталинградского военно-политического училища, истребительные батальоны, сводные батальоны полков - 249-го конвойного, 91-го по охране железных дорог, 178-го стрелкового; 32-й сводный отряд морской пехоты Волжской военной флотилии, 21-й и 28-й отдельные учебные танковые батальоны.
Командующий 62-й армии Василий Иванович Чуйков вспоминал: "Воинам 10-й Сталинградской дивизии внутренних войск полковника А. А. Сараева пришлось быть первыми защитниками Сталинграда, и они с честью выдержали это труднейшее испытание, мужественно и самоотверженно сражались с превосходящими силами врага до подхода частей и соединений 62-й армии".
23 августа 1942 г., в связи с прорывом противника, форсированием р. Дон и наступлением в направлении железной дороги, идущей на Сталинград, дивизия, заняв оборону на подступах к городу на рубеже Орловка - Городище - Опытная Станция - Верхняя Ельшанка - Купоросное, отбила первые прорвавшиеся к городу передовые механизированные части противника и обеспечила возможность перегруппировки 62-й армии. При выходе противника в район Рынок, Орловка близ Сталинградского тракторного завода дивизия отразила все атаки противника и совместно с 124-й бригадой оттеснила врага на 3-4 км от окраины города. С 3 по 7 сентября 1942 г. дивизия сдерживала натиск противника, прорвавшегося на рубеже Цыбенко - Гавриловка.
12 сентября 1942 г. боевым распоряжением командующего Юго-Восточным фронтом оборона города была возложена на 62-ю армию, в состав которой была включена и 10-я дивизия войск НКВД, ставшая, по сути, мобильным стрелковым резервом фронта. 14 сентября 1942 г. два пехотных батальона противника с тремя бронемашинами вышли в тыл 269-го стрелкового полка и заняли высоту 102,0 (Мамаев курган). Чтобы восстановить положение, была организована контратака силами роты автоматчиков 269-го стрелкового полка НКВД младшего лейтенанта Н.Ф. Любезного и 416-го стрелкового полка 112-й стрелковой дивизии с двумя танками. К 18:00 высота была отбита у врага и удерживалась вплоть до подхода резервов.
В ночь на 15 сентября 1942 г. противник занял вокзал и центральную часть Сталинграда и вышел в тыл 272-го стрелкового полка и 1-го батальона 270-го стрелкового полка дивизии. 16 сентября четыре бойца заградительного отряда, усиленные одним танком, вблизи универмага вели неравный бой с наступавшими танками, ценой своей жизни, на час, задержав их продвижение к переправе. Вместе с частями 62-й армии весь сентябрь части дивизии в окружении отбивали атаки противника в районе поселка Орловка и Сталинградского тракторного завода.
"Бои очень тяжелые, каждый бугорок отдавали с боем и каким. Бойцы - сибиряки, чекисты - стояли насмерть. Но ежедневно переходили на новые рубежи, сдерживая наступление фашистов, немцы поливали огнем и на земле и с воздуха. Трудно было думать об опасности, успевали только выносить людей и перевязывать, эвакуировать. Бросали с одного участка на другой города. Раненых становилось меньше, так как или убивало, или ранений не замечали у себя. Всегда помнишь, какие были герои..." - писала врач санитарной части 272-го полка 10-й дивизии войск НКВД Вера Рыбакова.
7 октября 1942 г. немногие оставшиеся в живых бойцы дивизии (200 из 8 тыс.) были выведены из боев и переправлены за Волгу на переформирование.
56 дней сражалась дивизия за город, занимая участок обороны протяженностью 36 км. За боевые заслуги в Сталинградской битве дивизия Указом Президиума Верховного Совета СССР от 2 декабря 1942 г. награждена орденом Ленина и получила почетное наименование «Сталинградская».
Всего за период с 23 августа по 8 октября 1942 года дивизия в боях по обороне Сталинграда уничтожила до 15000 немецких солдат и офицеров, уничтожила и вывела из строя 113 танков, 8 бронемашин, 6 орудий, 51 миномет, 138 пулеметов, 2 склада боеприпасов, сбила 2 самолёта, захватила знамя полка вермахта. При этом практически все воины дивизии либо погибли, либо были эвакуированы в тыл по ранению, а бронепоезд разбит.
Успешность действий в оборонительных боях соединения, не имеющего тяжелой артиллерии (за исключением бронепоезда-73) и танков, можно объяснить опытностью, обстрелянностью, выучкой личного состава. Взаимодействуя с местными милиционерами и ополченцами, военнослужащие дивизии хорошо знали театр боевых действий и искусно маневрировали как в городе, так и на подступах к нему.
С декабря 1942 г. 10-я стрелковая дивизия войск НКВД была направлена на переформирование и стала именоваться 181-й стрелковой ордена Ленина дивизией. Сражалась на Курской дуге, под Черниговом, форсировала Днепр, Вислу, Западный Буг. Свой боевой путь завершила взятием польского г. Бреславль (Бреслау). Награждена орд. Красного Знамени, Суворова и Кутузова II степени. Командир - полк. А.А. Сараев. Военный комиссар (с 9.10.1942 - зам. командира по политчасти) - полковой комиссар П.Н. Кузнецов. Начальник штаба - подполковник В.И. Зайцев.
В память о доблестной дивизии в Волгограде названы улицы: 10-й дивизии НКВД в Центральном районе, Чекистов в Тракторозаводском р-не и пл. Чекистов в Ворошиловском р-не, на которой возведён памятник.