4-й механизированный корпус сформирован в сентябре - октябре 1942 года на базе 28-го танкового корпуса, который летом вел тяжелые оборонительные бои в излучине Дона. Остатки его личного состава и техники явились ядром 4-го механизированного корпуса. В него вошли три механизированные бригады, пять танковых полков, зенитный артиллерийский полк, другие подразделения.
На 4 декабря 1942 года в состав корпуса входили: 36-я, 59-я и 60-я механизированные бригады; 55-й и 158-й отдельные танковые полки. В каждой бригаде имелось по танковому полку. Корпус после ноябрьских наступательных боёв не успел пополниться личным составом и боевой техникой. Всего в корпусе вместе с частями усиления было 5600 человек и 70 танков (из них 32 танка Т-34 и 38 танков Т-70), 130 миномётов, 105 орудий, 38 станковых и 82 ручных пулемёта.
В первой же наступательной операции 4-й мехкорпус показал свою боевую мощь. Это произошло в дни контрнаступления советских войск под Сталинградом. Войска корпуса под командованием генерала В.Т.Вольского, действуя в составе ударной группировки Сталинградского фронта, с боями прошли свыше 100 км и соединились в районе Калача с 4-м танковым корпусом генерал-майора А.Г.Кравченко, завершив окружение 330-тысячной вражеской группировки Паулюса. После этого в жестоких боях корпус вместе с войсками 51-й армии отражал деблокирующий удар фашистских войск Манштейна-Гота южнее Котельникова.

Наступление советских войск (операция «Уран»)

19 ноября 1942 года началось наступление Красной Армии в рамках операции «Уран». 23 ноября в районе Калача замкнулось кольцо окружения вокруг 6-й армии вермахта. Выполнить план «Уран» полностью не удалось, так как не удалось расчленить 6-ю армию на две части с самого начала (ударом 24-й армии в междуречье Волги и Дона). Попытки ликвидировать окружённых с ходу в этих условиях также не удались, несмотря на значительное превосходство в силах — сказывалась превосходящая тактическая подготовка немцев. Однако 6-я армия была изолирована и запасы топлива, боеприпасов и продовольствия прогрессивно сокращались, несмотря на попытки снабжения её по воздуху, предпринятые 4-м воздушным флотом под командованием Вольфрама фон Рихтгофена.
Новообразованная вермахтом группа армий «Дон» под командованием фельдмаршала Манштейна предприняла попытку прорыва блокады окружённых войск (Операция «Винтергевиттер» (нем. Wintergewitter, Зимняя гроза)). Первоначально её планировалось начать 10 декабря, однако наступательные действия Красной Армии на внешнем фронте окружения вынудили отложить начало операции на 12 декабря. К этой дате немцам удалось представить лишь одно полноценное танковое соединение — 6-ю танковую дивизию вермахта и (из пехотных соединений) остатки разгромленной 4-й румынской армии. Эти части находились в подчинении управления 4-й танковой армии под командованием Г.Гота. В ходе наступления группировка была усилена весьма потрёпанными 11-й и 17-й танковыми дивизиями и тремя авиаполевыми дивизиями.
Советское командование неправильно определило направление деблокирующего удара. Предполагалось, что удар будет нанесен по кратчайшему пути между внешним и внутренним фронтами окружения. К тому моменту расстояние между линией обороны 6-й армии и фронтом на реке Чир составляло около 40 км. Автором версии о немецком ударе по наикратчайшему направлению был командующий Юго-Западным фронтом Николай Фёдорович Ватутин. Такое предположение выглядело полностью логичным и обоснованным. В районе Нижне-Чирской образовался выступ в сторону Сталинграда, который давал хорошие стартовые позиции для деблокирования 6-й немецкой армии.
В ответ на предположение Н.Ф.Ватутина поступила директива Ставки ВГК № 170699 от 8 декабря 1942 года:

«Образовать с 9 декабря 1942 г. в составе Сталинградского фронта 5-ю ударную армию, включив в неё 4 гвардейскую стрелковую дивизию, 258-ю, 300-ю, 315-ю, 87-ю стрелковые дивизии, 4-й механизированный корпус, 7-й и 23-й танковые корпуса и 3-й гвардейский кавалерийский корпус»

Хотя направление главного удара было определено неправильно, постоянное давление советских войск в районе Нижне-Чирской, в конечном счёте, заставило Манштейна пересмотреть начальный план операции и отказаться от двух деблокирующих ударов.
Операция «Винтергевиттер» началась 12 декабря 1942 года. Для советского командования удар на котельниковском направлении оказался неожиданным. 302-я стрелковая дивизия Красной Aрмии, принявшая на себя основной удар, была быстро рассеяна, вследствие чего во фронте 51-й армии возникла брешь. Это обеспечило немецким частям быстрое продвижение. К концу дня 6-я танковая дивизия вышла на южный берег реки Аксай, а 23-я танковая дивизия — в район севернее Небыкова.
13 декабря, переправившись через Аксай, 6-я танковая дивизия вышла к посёлку Верхне-Кумский. Ей навстречу были выдвинуты части 235 отдельной танковой бригады с приданным ей 234 отд. танковым полком, 20-й истребительно-противотанковой артиллерийской бригады, 1378 стрелкового полка 87 стрелковой дивизии и 4-го механизированного корпуса В.Т.Вольского. Бои за Верхне-Кумский продолжались с переменным успехом с 14 по 19 декабря.

Старший сержант 158-го отдельного танкового полка Войнов Николай Степанович погиб 14 декабря 1942 года в бою в районе хутора Водянский Сталинградской области.

Только 19 декабря усиление немецкой группировки 17-й танковой дивизией и угроза окружения заставили советские войска отойти на рубеж реки Мышкова. Пятидневная задержка немцев у Верхне-Кумского была бесспорным успехом советских войск, поскольку позволила выиграть время для подтягивания 2-й гвардейской армии.

18 декабря 1942 года 4-й механизированный корпус был преобразован в 3-й гвардейский. 24 декабря газета "Красная Звезда" в передовой статье назвала его одним из лучших соединений Красной Армии. 27 января 1943 года приказом НКО корпусу было присвоено почетное наименование - Сталинградский.

Источники:
4-й (3-й гвардейский) Сталинградский механизированный корпус
Сталинградский битва - Википедия
Операция «Винтергевиттер» - Википедия