第1装甲军团 - 保罗·路德维希·埃瓦尔德·冯·克莱斯特陆军上将

第17军团 - 理查德·鲁奥夫陆军中将（Generaloberst）

与德军集团对峙的是南方面军以及北高加索方面军一部，下辖兵种合成第51、37、12、18、56集团军以及空军第四集团军，以及黑海舰队，总计11.2万人、坦克121辆、火炮和迫击炮2160门、飞机130架。南方面军的人员为德军的2/3，火炮和迫击炮为1/2，坦克为1/9弱，飞机几乎为1/8。苏联红军的任务是阻止德军，在顽强的防御战斗中疲惫德军，并为转入坚决进攻准备条件。

北高加索方面军 （谢苗·布琼尼元帅） - 直至1942年9月

外高加索方面军 （伊万·弗拉基米罗维奇·秋列涅夫上将）

黑海舰队 （菲利普·谢尔盖耶维奇·奥克佳布里斯基海军上将）

亚速海舰队 （谢尔盖·格奥尔基耶维奇·戈尔什科夫海军中将）

第51集团军，司令为6—7月和9月为库兹涅佐夫上校，7月和10月—1943年2月为特鲁法诺夫少将，1942年7—9月和10月为科洛米耶茨少将，1943年2—7月为扎哈罗夫中将，1943年8月为克列伊泽尔中将。

第37集团军，司令为为科兹洛夫少将，1943年5—7月为科罗捷耶夫中将，7—8月为菲拉托夫少将，8月为雷若夫少将，8月为沙罗欣中将。

第12集团军，司令为格列奇科少将，1943年4—5月为什列明中将，5—10月为丹尼洛夫少将，10月27日晋升为中将。

第18集团军，司令为卡姆科夫中将，年10月—1943年1月为格列奇科少将，1943年1—2月为雷若夫少将，2—3月为科罗捷耶夫少将，3月为列谢利泽中将，10月9日晋升为上将。

第56集团军集团军，司令为雷若夫少将，1943年1为格列奇科少将，4月28日晋升为中将。

空军第4集团军集团军，司令从战役开始至9月和1943年5月为韦尔希宁空军少将，1943年3月17日晋升为空军中将，10月24日晋升为空军上将；1942年9月—1943年5月为瑙缅科空军少将。

1942年7月25日，德军开始从顿河下游各登陆场向萨利斯克、斯塔夫罗波尔、克拉斯诺达尔等方向进攻。南方面军在德军优势兵力猛攻下被迫向南面和东南退却。德军两昼夜前进达80公里。北高加索情况极其紧张。德军坦克和摩托化兵进至顿河左岸草原、萨利斯克草原和克拉斯诺达尔边疆区辽阔草原，构成了德军突向高加索腹地的严重威胁。为了集中力量和改进军队领导，最高统帅部大本营于1942年7月28日将南方面军和北高加索方面军合编为北高加索方面军，黑海舰队和亚速海区舰队在作战上隶属该方面军。北高加索方面军的任务是恢复顿河南岸态势。

外高加索方面军奉命完成防御准备，沿捷列克河、乌鲁赫河及高加索山主脉各山口占领各道防御地区，并在格罗兹尼、马哈奇卡拉方向建立多地带防御。在此方向行动的第9、44集团军合编为外高加索方面军北集群（司令为伊万·伊万诺维奇·马斯连尼科夫中将）。

1942年9月1日起，为了便于指挥和改善军队供应，北高加索方面军改称黑海集群（司令为雅科夫·季莫费耶维奇·切列维琴科上将），编入外高加索方面军。苏联红军最高统帅部为给军队补充后备兵员和物质技术器材而采取了坚决措施。同时，高加索各边疆区、州、共和国的党和苏维埃机关加强了组建民兵和游击队，生产武器和技术兵器以及构筑防御地区的工作。

1942年7月底，德军被迫将坦克第4集团军调往斯大林格勒方向，因而大大削弱了北高加索集团。但是德军兵力仍占很大优势。1942年8—12月，苏联红军在航空兵支援下实施了顽强的防御交战。在此期间实施了阿尔马维尔—迈科普战役、新罗西斯克战役、莫兹多克—马尔戈别克战役、图阿普谢战役、纳尔奇克—奥尔忠尼启则防御战。在奥尔忠尼启则方向，苏联红军疲惫并消耗了德军，将德军阻止于奥尔忠尼启则接近地，尔后在1942年11月6—12日以有力反突击重创德军主要突击集团坦克第1集团军，迫其转入防御。

德军曾企图经由高加索山主脉中部各山口突入外高加索。德军夺取了数个山口，但由于苏联红军统帅部及时采取措施和防御军队顽强奋战，德军前出各山口南坡的威胁终被消除。至11月底，德军在这里也转入了防御。德军在高加索山主脉西部即图阿普谢方向翻越该山的企图亦未得逞。激烈战斗在这里一直延续到1942年12月月中，在激战中德军曾三次力图突破苏联红军防御。德军遭受重大损失后停止了进攻，并转入防御。这样，在高加索战役的防御阶段，苏联红军在复杂情况下被迫暂时放弃了北高加索许多地区。但终于消耗了德军（德军损失10万人以上），并赢得了准备进攻以坚决粉碎德军的时间。

高加索战役的苏联红军反攻阶段开始于1943年1月1日。根据苏联红军统帅部的决定，南方面军（1943年1月1日以斯大林格勒方面军为基础组成，司令为安德烈·伊万诺维奇·叶廖缅科上将）在发展斯大林格勒反攻的胜利时，以主力向罗斯托夫实施了突击，另以一部兵力向季霍列茨克实施了突击。外高加索方面军黑海集群受领任务向克拉斯诺达尔、季霍列茨克进攻，而北集群则向莫兹多克、普罗赫拉德内、阿尔马维尔进攻。可见，两方面军应在空军第8（司令为季莫费伊·季莫费耶维奇·赫留金空军少将，1943年3月17日晋升为空军中将）、第4、第5集团军（司令为谢尔盖·戈留诺夫空军中将）的航空兵支援下以及黑海舰队积极配合下协同孤立北高加索之德军主力，尔后加以歼灭。德军统帅部力图使其军队免遭合围，自1月1日起开始仓卒将军队由莫兹多克地域撤往西北方向。在此条件下，外高加索方面军北集群于1月3日开始向纳尔奇克—斯塔夫罗波尔方向追击退却德军，1月24日前解放了莫兹多克、矿水城、皮亚季戈尔斯克、斯塔夫罗波尔、阿尔马维尔等北高加索城市（1943年1月24日起，北集群改编为北高加索方面军，司令为马斯连尼科夫中将）。同时，南方面军向罗斯托夫、季霍列茨克两方向顺利前进，在萨利斯克地域与外高加索方面军右翼会合。黑海集群先于1月11日在辅助方向，复于1月16日在主要方向转入了进攻，1月29日解放了迈科普。2月9日，黑海集群在北高加索方面军编成内（2月5日起）开始了克拉斯诺达尔战役，在这次战役中克拉斯诺达尔于2月12日解放。苏联红军的进攻是在春季泥泞、缺少道路、补给线长的艰苦条件下实施的。虽有各种困难，进攻仍极迅猛顺利，得到了敌占区游击队和当地居民的积极支援。德军不顾有生力量和技术兵器的重大损失，进行猛烈抵抗，将被击溃的兵团和部队残部逐步撤向库班河下游和塔曼半岛。2月3日夜间及2月5—9日，黑海舰队输送登陆兵（1.5万余人，附火炮和坦克）先后在新罗西斯克西南和梅斯哈科地域上陆，登陆兵夺占一个不大的登陆场，这一登陆场后来在解放新罗西斯克时起了巨大作用。

在尔后进攻过程中，北高加索方面军各集团军至5月初进至塔曼半岛，遭到德军在既设防御地区即所谓“蔚蓝色防线”的顽强抵抗。德军在这里建立了坚固的纵深梯次配置的防御，由亚速海至新罗西斯克，从东面掩护塔曼半岛。防守这一地区的是第17集团军（16个师），由第4航空队的航空兵进行支援。在以往战斗中被削弱了的北高加索方面军企图在1943年春季突破“蔚蓝色防线”，但未成功。此时，库班进行了一场最大空中交战，苏联红军航空兵取得了胜利。共出动飞机3.5万架次，击毁德机1100余架（参见库班空战）。

1943年夏，苏联红军在苏德战场中央方向和西南方向展开了新的强大进攻，这一进攻有利于在北高加索重新发动进攻。北高加索方面军奉命肃清德军塔曼集团。为达此目的，计划从陆地和海上对新罗西斯克实施突然突击，攻占该市后向上巴坎斯基发展进攻，以便对防守“蔚蓝色防线”的集团构成从南面进行包围的威胁。9月10日，开始了新罗西斯克—塔曼战役，结果德军“蔚蓝色防线”被突破，新罗西斯克于9月16日解放。德军统帅部竭力保障其军队撤向克里米亚半岛，企图在各中间地区组织抵抗，但未得逞。北高加索方面军（司令自5月13日起为彼得罗夫上将）与航空兵、黑海舰队和亚速海区舰队密切协同彻底粉碎了德军塔曼集团，并于10月9日全部肃清了德军在高加索最后一个基地塔曼半岛的德军。

高加索会战以苏军获胜告终，使德军“消灭苏军、夺取最富饶的产粮区和石油产地以及打入近东和中东地区的计划”彻底破产，具有重大政治和军事战略意义。

在进攻阶段，苏联红军且战且进达800公里，解放约20万平方公里国土。德军消灭苏联红军、夺取最富饶的产粮区和石油产地以及打入近东和中东地区的计划彻底破产。苏联红军在高加索各共和国、边疆区、州的党组织和全体居民以及全体苏联人民积极支援下捍卫了高加索各族人民的领土完整和民族独立，重创德军的精锐军队和航空兵。高加索会战中，仅在苏联红军实施进攻战役期间，德军就损失官兵30万人、坦克1358辆、飞机2000架，火炮和迫击炮7000余门、汽车2.2万辆，以及其他许多武器物资。高加索会战是在直接影响高加索局势的斯大林格勒会战密切配合下进行的。高加索会战的胜利，也对斯大林格勒会战的进程和结局产生了极为有利的影响，同时也推进了巴格拉季昂行动的进程。

这种遥相策应的重大战略行动由大本营统筹安排，对粉碎德军具有决定性的意义。在高加索会战中，陆军必须在平原、山前地带和山地等迥然不同的地形条件下行动；在大小水障碍地区、滨海地带、隘路、山林地区、高山山口实施战斗行动，并与航空兵、舰队和游击队密切协同。这一切使苏联红军取得了多方面的战斗经验，如：组织实施防御和进攻战役，特别是高山地区和海滨地带的防御和进攻战役；组织实施登陆战役，根据战区特点组织工程保障、物质技术保障和军队指挥。

苏联红军后来在克里木、黑海北岸和西岸以及喀尔巴阡山地区粉碎德军的战役都运用了这次取得的经验。根据苏联最高苏维埃主席团1944年5月1日命令，颁发了“保卫高加索”奖章，约有60万人被授予这种奖章。许多部队和兵团获得“阿纳帕”、“库班”、“新罗西斯克”、“塔曼”、“捷姆留克”荣誉称号。新罗西斯克市于1973年5月被授予“英雄城市”的荣誉称号，1944年5月，苏军收复了克里米亚半岛和塞瓦斯托波尔，血洗了1942年的战败之耻。