希特勒对战场局势进行了分析，他认为斯大林鉴于1941年夏季德军表现出来的超强战斗力和高速突击能力，仍会把苏军的主力置于莫斯科方向，以保卫苏联首都的安全。而北线苏军力量不足，无法解除德军对列宁格勒的围困。在南线，经过1941年基辅会战后，苏军损失巨大，已无力同时守卫整个战线。希特勒决定，1942年的作战将在中线采取守势，而在南北二线发动攻势。北线以夺取列宁格勒与芬兰军队会师为目标；南线以冲过顿河，夺取斯大林格勒和高加索油田，并切断通往波斯的与美英等国联系的物资供应线为目标。陆军总参谋长哈尔德将军建议，如果再要发动攻势，就应针对莫斯科。然而，希特勒对他的建议嗤之以鼻。希特勒对战局的设想不能不说是切中要害的，苏军的弱点确实在南线，还没有足够的预备队来加强整个战线，也就无法阻止德军的闪电钢刀。问题是希特勒能否不重犯1941年夏季作战时的错误，能否持之一贯地将攻势进行到底。

1942年4月5日，希特勒发布了作战训令，以南北二路为进攻重点，南路乌克兰方向更是重中之重。希特勒对德军进行了大整编，撤消了原南方集团军群番号，新组建了A、B两个集团军群。A集团军群由李斯特元帅指挥，下辖克莱斯特上将的第1装甲集团军和鲁夫上将的第17集团军，由空军第4航空队进行空中支援，其任务是攻占高加索地区；B集团军群由包克元帅指挥，下辖霍特上将的第4装甲集团军、魏克斯上将的第2集团军和保卢斯上将的第6集团军，由空军顿河地区航空队进行空中支援，其任务是攻占斯大林格勒，掩护A集团军群的北翼。在A、B两个集团军群的后方，又有第二线兵力，由匈牙利第2集团军、意大利第8集团军和罗马利亚第3集团军组成。此外，在克里米亚地区，还有曼施坦因元帅的第11集团军和罗马利亚第4集团军。总兵力计60个德国师，其中10个装甲师、6个摩托化师，另外还有43个师的罗、匈、意等仆从国部队。非常可惜，德军最勇的坦克战将古德里安因为1941年冬天从莫斯科城下撤军被撤掉了职务。否则这次能加入到斯大林格勒作战方向，那么战局很可能和后来就不一样了。

德军的1942年夏季南方作战计划完全按照希特勒的要求制定，李斯特率A集团军群从哈尔科夫南面和塔甘罗格北面向东和东南方向进攻，占领顿河下游的罗斯托夫，向高加索进军；包克的B集团军群从库尔斯克南面和哈尔科夫北面向东和东南方向突击，占领顿河上游的沃罗涅日，向斯大林格勒前进。

苏军最高统帅部同样也在加紧准备1942年夏季战役。因为1941年冬天的英勇作战，苏军取得了莫斯科保卫战的胜利，打破了德国陆军不可战胜的神话，苏军官兵士气极为高昂。斯大林及苏军最高统帅部认为希特勒急于结束战争，还是会以莫斯科为主攻方向。因此，苏军将大部分兵力集中在莫斯科方向。同时，斯大林要求南部战线苏军从多个地段发起进攻，以调动和消耗德军兵力，达到缓解莫斯科方向压力的目的。他命令西南方向总司令铁木辛哥元帅的西南方面军率先出击，以攻克哈尔科夫为目标。

5月12日，铁木辛哥元帅指挥西南方面军和南方方面军，分别从哈尔科夫的东北和东南两面向哈尔科夫发起进攻。苏军开始进展非常顺利，连续突破了德军防御，并于3昼夜内前进了25—50公里。可是不久苏军就发现再也攻不动了，面前的德军极为强大，从兵力和火力上都可判断出这是德军的主力。铁木辛哥向斯大林建议撤退，斯大林不相信德军主力会在南线，命令铁木辛哥继续进攻。双方激战至5月17日，德军又开始了拿手的穿插合围。克莱斯特的第1装甲集团军从哈尔科夫南面突破了苏军的侧翼防线，鲁夫的第17集团军向北攻击前进，保卢斯的第6集团军向南压缩，三支部队于5月23日合围了苏南方方面军的第9、第57集团军、西南方面军的第6集团军和博布金战役集群。斯大林这时才如梦方醒，急令苏军撤退。可是，晚了。战斗至5月29日，被围苏军大部被歼。苏军西南方面军副司令员科斯坚科中将、第57集团军司令员波德拉斯中将、第9集团军司令员戈罗德扬尼斯中将、战役集群司令员博布金少将阵亡。苏军共25万人被俘，损失坦克1249辆，火炮2026门。

在哈尔科夫激战的同时，曼施坦因元帅指挥的德第11集团军向克里米亚半岛发起了攻势。这段战线的苏军力量多于德军，但是曼施坦因表现出了优异的将略，他诱使苏军出击，然后回马一枪，封闭了刻赤半岛苏军的退路，一周内俘虏苏军17万人。苏军退守塞瓦斯托波尔要塞凭险死守。从6月7日开始，德军在优势地空火力的掩护下，不断向塞瓦斯托波尔要塞发起进攻。苏军拼死抵抗，子弹打光了，就展开肉搏战，连拳头、牙齿也成了武器。这场血战整整进行了25天，到7月4日，要塞终于弹尽粮绝，有近10万苏军被德军俘虏，德军占领了整个克里米亚半岛。

哈尔科夫和克里为亚之战使苏军损失了大量的兵力，致使夏季作战一开始就陷入了不利境地。

6月28日，包克的B集团军群左翼霍特第4装甲集团军和魏克斯第2集团军突然发起猛攻，经布良斯克向东南直扑顿河上游的沃罗涅日。2天后，右翼保卢斯第6集团军也从哈尔科夫一线向东南突进，直指斯大林格勒。7月2日，霍特第4装甲集团军挺进至沃罗涅日城下，突然接到希特勒命令，让他绕过该城，迅速转向南面沿顿河一线向斯大林格勒突进。而包克元帅却命他占领沃罗涅日，然后歼灭该地域内的苏军布良斯克方面军主力。结果耽误了2天，7月4日才占领沃罗涅日，而苏军布良斯克方面军也大部逃脱。希特勒大为恼怒，当即撤消了包克元帅的B集团军群司令之职，由第2集团军司令魏克斯上将接任，第2集团军司令则由萨姆斯将军继任。

德军A集团军群也于7月9日向高加索发起突击，各部队均突破苏军防线向前挺进。苏军恐再被德军合围，撤退速度很快，德军几乎以行军速度在前进。

7月17日，霍特第4装甲集团军推进到顿河中游，保卢斯第6集团军也前出到顿河大弯曲部。在高加索方向，克莱斯特第1装甲集团军渡过了顿尼兹河，向顿河下游的罗斯托夫前进，鲁夫第17集团军则占领了伏罗希洛夫格勒。

按照这个速度前进，德军很可能在苏军新的防线建立之前夺取斯大林格勒并推进至高加索油田，从而实现全部的夏季作战目标。然而，希特勒再次改变了计划。他想在顿河下游再形成一个包围圈，从而歼灭苏西南方面军主力。他命令霍特的第4装甲集团军绕过斯大林格勒南下，冲向顿河下游，配合A集团军群将苏军包围在顿河河口的罗斯托夫。而保卢斯的第6集团军则单独向斯大林格勒攻击前进。这一命令既减弱了向斯大林格勒方向的攻击兵力，又因装甲部队的调走而使攻击速度减缓，从而使苏军获得了时间加强了斯大林格勒的防卫。

保卢斯的第6集团军辖有6个军，其中有2个装甲军，计14个师约27万人，装备有500辆坦克、3000门火炮和迫击炮及几万辆运输卡车，并有德国空军第4航空队1200架作战飞机进行支援。第6集团军官兵用希特勒的标准衡量，全都是最优秀的纯种亚利安人。这支部队曾参加过波兰战役、法兰西战役、巴尔干战役和侵苏战役，是一支训练有素且久经战阵的精锐部队。希特勒特意将这把钢刀用在了斯大林格勒方向，对战役的必将取胜毫不怀疑。

斯大林格勒原名察里津，因1918年斯大林曾在那里指挥城市保卫战而改称斯大林格勒。它位于伏尔加河下游西岸，距顿河大弯曲部以东约60公里。斯大林格勒有人口62万，是苏联南部的政治、经济、文化及交通中心，也是来自高加索的石油转运站和重要的军事工业基地。从这里向北是莫斯科，向南是高加索油田，向东是苏联军火基地乌拉尔，向西是苏联粮仓乌克兰，因此，斯大林格勒具有极为重要的战略意义。德军夺取了它，就可以从南面打击莫斯科，向东可威胁乌拉尔，切断苏联欧洲部分和亚洲部分的联系。向南可夺取高加索油田，占领苏联最重要的能源基地。这里还是连接伏尔加河输送英美援苏物资的转运站，一旦失守就意味着苏联将失去唯一的外援，而这些援助物资对于苏联来说不可缺少的。另外，这座城市是以斯大林的名字命名的，夺取了这里可以严重打击苏联军民的士气。

斯大林深知斯大林格勒的得失关系到战争全局，他一面命令苏军在通向斯大林格勒沿线节节抗击，顽强迟滞德军的进攻速度，一面紧急调整因哈尔科夫战役后破碎的南方防御战线。斯大林新组建了斯大林格勒方面军，负责保卫斯大林格勒，任命铁木辛哥为司令员，编有从大本营预备队调来的第62、第63、第64集团军，原西南方面军的第21、第28、第38、第57集团军残部，第13、第22、第23坦克军，以及空军第8集团军和海军伏尔加河区舰队，共12个师约16万人，2200门火炮和迫击炮、近400辆坦克和454架飞机。原铁木辛哥的西南方面军撤消，新建立的沃罗涅日方面军则接替了原西南方面军在顿河一线的防御。

7月23日，德军A集团军群和霍特第4装甲集团军攻占了罗斯托夫，但是没有能抓住歼灭苏军西南方面军。这时，希特勒又下令第4装甲集团军抽出一个装甲军支援第6集团军向斯大林格勒发起攻击并夺占之；A集团军群则从罗斯托夫继续向南，肃清这一带苏军并夺取高加索以北的迈科普油田和格罗兹尼油田。此外，希特勒又将A集团军群的第17集团军的一半兵力抽出，加上所有的重炮兵，转而向北，长途跋涉去支援攻击列宁格勒的德军。希特勒凭直觉随心所欲地将军队调来调去，不但疲惫了德军，也给了苏军以喘息之机。

此时斯大林格勒会战的大幕已经徐徐拉开，保卢斯的第6集团军正日夜兼程向斯大林格勒挺进。一路上苏军顽强阻击，德军则用优势的空中和地面炮火猛烈轰炸，然后以坦克为先导向前突击，冲破苏军阵地，大队德军步兵随后冲入肃清残余苏军。这样的战斗在斯大林格勒沿线到处都在发生。1942年7月17日，第6集团军与苏军62集团军和第64集团军一路发生激战。7月23日，德军突破苏军第62集团军右翼并歼灭了2个师苏军，推进到了斯大林格勒西面的顿河河岸。斯大林大为震怒，撤掉了铁木辛哥刚上任的斯大林格勒方面军司令员职务，由第64集团军司令戈尔多夫中将接任，并又调上预备队的坦克第1和第4集团军去堵住战线缺口。7月25日，保卢斯的部队遭到了苏军新上来的坦克集团军的反冲击，一时双方陷入胶着战状态。

希特勒这时注意力又回到了斯大林格勒方向。因为他的瞎指挥，德军A集团军群的一半兵力北上围攻并不是战场中心的列宁格勒，却还未攻下；A集团军群的剩余兵力南下终于占领了迈科普油田，但油田早已被苏军破坏，一滴油也没留下。再向南是苏联最大的巴库油田，可是不但要翻越险峻的高加索山，而且山上各隘口都在苏军严密防守之下。另外德军想去也去不了了，他们的坦克没油了。德军坦克的燃油要从遥远的罗斯托夫用卡车运来，卡车跑到时，油也全没了。因为这么远的路运来的油只够卡车烧的。当德军的重兵在南北方向瞎折腾时，在最重要的战场中心斯大林格勒方向德军却只有一个第6集团军，因兵力火力不足而没有能及时攻克斯大林格勒，浪费了宝贵的时间。希特勒此时有些明白过来了，他下令霍特的第4装甲集团军脱离A集团军群建制，立即掉头北进，配合从西面攻来的保卢斯第6集团军攻下斯大林格勒。而此时，斯大林又从远东调来10个师加强了斯大林格勒的防御。斯大林于7月28日下了死命令，要求苏军部队“绝对不许后退一步！”

8月1日起，德军第6集团军和霍特的第4装甲集团军并肩突进，猛攻苏军防线。德军本来就占有空中优势，现在能征善战的坦克部队又拉了上来，苏军一时又抵挡不住了。1日当天霍特的部队就突破了苏军第51集团军的防线，随后向纵深插入。至8月5日又突破了苏军第64集团军的防御，攻进到阿勃加涅罗沃地域。此时保卢斯的部队被苏军第62集团军拼死缠住，推进比较缓慢。苏军调上反冲击部队，霍特的坦克部队遭遇坚强阻击，攻势也慢了下来。战斗到8月9日，双方再度形成僵持。

在苏军顽强阻击德军向斯大林格勒推进的同时，斯大林加紧调兵遣将，将斯大林格勒方面军改组为东南和斯大林格勒两个方面军，由华西列夫斯基上将统一指挥。东南方面军由叶廖缅科上将指挥，有第64、第57、第51集团军，以及坦克第1集团军、坦克第13军和空军第8集团军；斯大林格勒方面军仍由戈尔多夫中将指挥，有第63、第62、第21集团军，以及坦克第4集团军、坦克第28军和空军第16集团军。同时斯大林又急命朱可夫大将从列宁格勒飞赴斯大林格勒前线，以最高副统帅之职代行统帅职权，组织防御并集结预备队准备反攻。苏军第24、第66集团军和近卫第1集团军也开赴斯大林格勒前线进行反突击。

8月19日，保卢斯和霍特的部队再次发动猛攻。德军这次集结了一切兵力火器坚决向前突破，战斗极为激烈。苏军将部队一个师又一个师填入进去，顽强堵塞防线的缺口。德军也不顾伤亡轮番进攻，一条一条防线地啃下来。这场大战一直持续到了9月2日，伤亡惨重的苏军终于没有堵住德军，保卢斯的第6集团军与霍特的第4装甲集团军渡过伏尔加河，从北、西、南三个方向进攻至斯大林格勒城下，德军第4航空队开始出动大批飞机，猛烈轰炸斯大林格勒城区。

此时斯大林格勒城内只有崔可夫将军指挥的苏军第62集团军和舒米洛夫将军指挥的第64集团军在防守，形势十分危急。从9月5日开始，朱可夫组织苏军第24、第66集团军和近卫第1集团军向德军发起反击，试图将德军赶离斯大林格勒城下。激战一直进行了一周，苏军连续3次大规模进攻，都被德军赶回，解围的努力告于失败。

南线战场的大规模战斗进行到了9月中旬，终于现出了较为清晰的轮廓。德军的战线自库尔斯克和沃罗涅日向南，通过斯大林格勒延伸到了高加索以北的厄尔鲁斯山，有1000多公里长。加上北线从库尔斯克至列宁格勒的战线，足足长达3000多公里。以德军在苏德战场的总兵力，是无法维持如此长的一段防线的。特别是南线从斯大林格勒沿顿河上溯至沃罗涅日的500多公里的战线竟没有德国军队，只有匈牙利、意大利和罗马尼亚等仆从国的3个战斗力不强的集团军在守卫，整个防线上可以说是危机四伏。好在德军还在进攻，可以快速拓展胜利来弥补这些弱点。德军在南线战场取胜的希望就在于尽快攻克斯大林格勒，然后腾出兵力再投入进攻。

9月13日，德军第6集团军担当主力，从斯大林格勒城北发动猛烈突击。霍特第4装甲集团军则从城南推进，策应德军在城北的主攻，名标战争史册的斯大林格勒市区攻防战开始了。德军迅猛突入市区，与守卫该城的苏军展开了激烈的巷战。此后，斯大林格勒终日炮声隆隆，硝烟遮天蔽日。城内所有建筑物都被炮火轰成了瓦砾，德军整连整营，甚至整团整师地发起集团冲锋。开始时还是运动攻防，炮轰枪击，后来就打成了短兵相接的混战，刀捅枪刺，拳打脚踢，甚至连牙齿都成了武器。双方反复争夺每一条街道、每一栋楼房、每一堵围墙，甚至每一条下水道。每个阵地都是失而复得，得而复失，多次易手。德军的坦克在市区也失去了高度机动性，只能作为一座座活动堡垒缓慢向前推进，顽强消灭发现的苏军火力点。苏军战士则身上捆上反坦克手雷扑上坦克与敌同归于尽。还有的用装有汽油的燃烧瓶将德军坦克打成一团火球。城内已没有固定的战线，双方犬牙交错，推进距离已不能用米来衡量，而是用尸体来衡量，斯大林格勒已成尸山血海。

在9月，双方反复争夺了斯大林格勒的制高点马马耶夫高地，这里也是崔可夫中将的第62集团军司令部所在地。德军一次次攻下来，苏军又一次次夺回来。斯大林格勒三面被围，只能从东南通过伏尔加河源源输送部队、给养和弹药。苏军从伏尔加河东岸调来部队拼死反冲击，顽强守住了马马耶夫高地。战斗进行得极为残酷，崔可夫将军的司令部也随时可能遭到德军的冲击，有一天甚至连着牺牲了5个参谋人员。9月18日，斯大林格勒的谷仓遭到了德军十几次猛烈进攻。苏军巴甫洛夫中士带着一些士兵顽强据守一栋残破的大楼，连续击退了德军的进攻。他们在那里顽强坚守了整整2个月，打死了许多德军并摧毁了十几辆坦克。战后，这栋大楼被命名为“巴甫洛夫大楼”。

9月25日，德军占领了市中心。27日冲进了北部工厂区，苏军组织兵力又将德军赶了出去。在战斗最激烈的时候，斯大林格勒的工厂也没有停止生产，一辆辆坦克、一门门火炮，刚下生产线就投入了战斗。9月27日，德军攻占了斯大林格勒共产党总部大楼，希特勒听到这个消息，非常得意。他推测在一天之内就可以拿下这座城市，于是从前线飞回柏林，等待着向德国民众宣布胜利攻占斯大林格勒的消息。然而，他再也没有这个机会了。就在他飞回柏林的当天，这座大楼就被苏军士兵夺了回去。

进入10月，战斗更加激烈残酷。整个斯大林格勒成了一个巨大的瓦砾场，再也没有像样的道路。双方士兵一个废墟一个废墟地争夺，到处都有德军，也到处都有苏军。苏军组织了大量狙击兵，像杀死猎物一样地狙杀德军。德军也以牙还牙，报以更加凶猛的狙击战。德军伤亡太大了，再没有一个满员的营团，甚至连队。德军的每师人员都减少了三分之二以上。而同时，苏军则抓紧时间调来了大量的预备队，仅通过伏尔加河增援到斯大林格勒市区的就有6个师。实际上，斯大林格勒的这场大混战已变得越来越没有意义，德军徒然将大量兵力白白消耗在城市战中，而夏季的宝贵时间就这样过去了，即使再发起进攻也失去了决定意义。战场形势在一天天改变，苏军的兵力越来越雄厚，相应德军的战线变得更加脆弱。可是对于希特勒来说，斯大林格勒的精神价值已超过了其战略价值，非要攻陷它不可。而对于斯大林来说，就是要利用斯大林格勒的城市巷战拖住德军，然后集结强大的预备队进行全线反攻。10月15日，德军拼死突进到了斯大林格勒拖拉机厂附近的伏尔加河岸，夺取了整个市区的四分之三，可是至此已成强弩之末，再也无力前进了。

战斗进入11月，德军还是未能完全占领斯大林格勒。此时天已下起了雪，天寒地冻，德军因缺乏防寒装备再次陷入痛苦的境地中。希特勒异常焦急，他命令保卢斯不惜一切代价迅速攻下斯大林格勒。11月11日，保卢斯的第6集团军向斯大林格勒城区发动了最后一次大规模进攻。德军以5个步兵师、2个装甲师和2个工兵营在宽5公里的正面上发起强攻。德军以密集战斗队形疯狂冲锋，苏军则寸土不让。一天之内，两军为争夺每寸土地、每一座房屋进行了异常激烈的战斗。到处都是白刃战，双方伤亡惨重，尸积如山。德军最后一次冲到了伏尔加河边，但是部队饥寒交迫，已疲惫不堪。保卢斯被迫于次日停止了进攻，等待支援和补充。然而，德军的末日到了。

在斯大林格勒苏军拼死战斗的同时，苏军已向斯大林格勒方向秘密调集了大量兵力。至11月中旬，在斯大林格勒地域的苏军共计3个方面军，143个师110.6万人，15500门火炮和迫击炮、1463辆坦克和强击火炮、1350架飞机。朱可夫有了一个战役设想：集中苏军主力以钳形攻势击破德军第6集团军侧翼的仆从国军队，然后继续西进，在顿河边会合，包围整个第6集团军。斯大林当即同意这个设想并责成朱可夫和苏军总参谋长华西列夫斯基共同拟定反攻计划。朱可夫将苏军重新整编为西南、斯大林格勒和顿河3个方面军，攻击目标锁定为防卫保卢斯第6集团军两翼的罗马尼亚第3和第4集团军，攻击时间定于11月19日，战役代号为“天王星计划”。

11月19日，整个战场一片大雪纷飞。苏军3个方面军在优势地空炮火的配合下，突然从斯大林格勒两翼向负责掩护德第6集团军侧翼安全的罗马利亚军队发动了迅猛攻击。罗马尼亚军队战斗力很弱，仅几个小时全线就被苏军突破。苏军西南方面军从北边向南直扑顿河岸边的卡拉奇；斯大林格勒方面军也越过伏尔加河，向北直趋卡拉奇。23日，西南方面军和斯大林格勒方面军在卡拉奇会师，从而切断了德第6集团军的后方交通线。进攻持续到30日，苏军3个方面军将德第6集团军的第4、第8、第11、第51步兵军和第14装甲军计5个军22个师，连同德军第4装甲集团军一部及罗马尼亚部分部队共约33万人合围在斯大林格勒1500平方公里的地域内。霍特的第4装甲集团军主力跑得快，堪堪逃脱苏军的包围。

保卢斯立即向希特勒发电请示突围，可是希特勒却固执地要求他在原地坚守，由戈林元帅的空军负责空中补给。希特勒另外下令将曼施坦因元帅的第11集团军扩建为顿河集团军群，向东北攻击前进以解斯大林格勒之围。曼施坦因认为凭自己的力量是无法打开苏军重重包围的，德军成功的唯一机会在于第6集团军从斯大林格勒向西南突围，霍特第4装甲集团军则从斯大林格勒以南向东北进攻，配合顿河集团军群夹击苏军斯大林格勒方面军，这样可以乘苏军立足未稳之机一举打破包围圈。然而希特勒表示决不从伏尔加河撤退，既不许保卢斯突围，又严令曼施坦因必须杀开一条血路，打到斯大林格勒。这是希特勒的一个最致命的决定，彻底葬送了第6集团军这支“德军之花”。

12月12日，曼施坦因率德军顿河集团军群北上救援斯大林格勒。德军一路硬闯，连续突破了苏军几道防线，突进到离南面包围圈只有40公里的地方。此时，苏军调集重兵向顿河集团军群围了过来。曼施坦因要求保卢斯坚决向南突围与自己会合。然而保卢斯不敢违抗希特勒的命令，拒绝了曼施坦因，从而失去了这最后一次逃生的机会。此时，苏军的反攻还在持续。他们从意大利、匈牙利等仆从国军队把守的防线向纵深突破，一直向南突进到了顿河河口的罗斯托夫附近。这样，还在南方高加索山上拼命挖油的德军A集团军群的后路就有了被切断的危险。曼施坦因看出了这一点，再也不敢向斯大林格勒推进了。他放弃了救援保卢斯，于12月28日向南撤退，努力与德军A集团军群保持联系，避免被苏军分割包围。

困守在斯大林格勒城下的第6集团军处境更为恶劣，此时气温已降到零下45摄氏度，终日风雪连连。坦克冻得发动不起来，汽车水箱被冻裂，士兵们衣着单薄，瑟瑟蜷伏在废墟中，冻得连枪栓都拉不开，只能烧家具、拆房屋取暖。德国空军的空运补给也因风雪弥漫而常常不能保证，有时一天几百吨，有时一天几十吨，有时一天只有几吨。而第6集团军全军的补给量则每天至少需要700吨。士兵们的口粮的分配已越来越少，只好吃燕麦和牲口饲料，后来只有杀马杀猫狗充饥，有时一只麻雀也能成为士兵们的美餐。弹药也缺乏，医药品和燃料都已经用尽。成百上千的人患上伤寒和痢疾，更多的人冻伤，还有一些士兵就冻死在斯大林格勒的雪原中。这支曾经军纪严明，英勇善战的部队如今已沦为了散兵游勇。

1943年1月8日，苏军向保卢斯发出最后通牒，敦促其投降。保卢斯拒绝了，他还在盼望着希特勒能再派军队来救他。可保卢斯万万想不到，希特勒此时已是焦头烂额，根本没功夫理他了。1943年1月14日，苏军向驻守在沃罗涅日的匈牙利军队发起猛烈打击，一举击溃了匈军，打开了一道宽达300公里的战线缺口。然后苏军以排山倒海之势向南猛攻，又楔入了德军B集团军群的防线，形成了对南线整个德军的包围之势。希特勒急命A集团军群的克莱斯特第1装甲集团军北上会合顿河集团军群共同堵塞防线缺口，以挽救整个南线。A集团军群的其余部队则从高加索向西撤退，一直撤回克里米亚半岛。真是可惜了A集团军群的精兵强将，与斯大林格勒近在咫尺，却没能在这么一场关键的大会战中发挥作用。而本身的抢油任务却收获甚微，最后还不得不狼狈地快速逃跑。

1月10日，苏军向被围的德第6集团军发起了全面进攻。苏军的轰炸机猛烈轰炸了德军阵地，然后上万门火炮一齐开火，将德军防线打了个七零八落。随后，在威力巨大的T-34坦克引导下，成千上万的苏军步兵对德军阵地发起了冲击。此时的德军已是饥疲交加，斗志尽失。只几天时间，德军阵地就被切割成北、中、南三个小块，彻底失去了统一的指挥。1月22日，苏军占领了德军机场，第6集团军的空运补给完全中断了。1月24日，苏军第二次派人送来劝降书。保卢斯向希特勒报告说：“部队已不能支持了，继续抵抗已毫无意义，请准允我们投降。”希特勒拒绝了他的请求，并派飞机去空投了一堆嘉奖令和晋升令。1月30日，希特勒授予保卢斯元帅节杖，以鼓励其继续抵抗下去。他对约德尔元帅说：“在德国历史上，还从来没有元帅被生俘的。”

1月31日，苏军向被围德军发起了最后攻击。包围圈内的德军完全崩溃了，士兵们再也无力抵抗下去，纷纷缴械投降。保卢斯向希特勒发去了最后一份电报，称他和第6集团军将打到最后一兵一卒。随后，保卢斯向冲到司令部门口的苏军投降。2月1日，斯大林格勒地区的所有德军都放下了武器，至此，历时近200天的斯大林格勒大会战结束。仅在战役的最后阶段，就有14万德军士兵和4万苏军士兵倒在了战场上。德第6集团军司令保卢斯元帅、步兵第4军军长普费尔中将、第51军军长库尔茨巴赫中将、第295师师长科尔费斯少将等23位将官、2000名校级以下军官和9万名士兵被俘。苏军将这些被俘德军发往遥远而寒冷的西伯利亚战俘营，他们中的大部分人还没走到地方就死去了。能活到战后的，只有几千人。 在整个斯大林格勒会战中，德军损失兵力150万，损失坦克和各种技术兵器无数。仅在斯大林格勒城下，德军就损失了33万人，苏军也伤亡达48万人，整个城市成了一个巨大的屠场。德军在此战后失去了战场上的主动权，而苏军则转入了反攻。