1942年8月24日展开的斯大林格勒大会战被称为是第二次世界大战期间最艰苦，又最具有决定意义的战役。
在莫斯科会战和苏军冬季反攻胜利后，苏德双方都急需休整。但双方都在厉兵秣马，准备更大规模的战斗，以争取战略主动权。
1942年春末，苏联的国际和国内形势都有所改善。反法西斯战线在继续扩大和巩固。自从西部国土沦陷后，苏联的工业产品减少了1/3。但在苏联共产党领导下，工农群众忘我地劳动，到1942年春天，苏联军工生产已恢复到战前水平。
苏联最高统帅部、总参谋部和各方面军司令部，按照斯大林的指示对前一阶段作战进行了总结，探讨和研究了苏军成功和失利的行动，深入研究了德军的强点和弱点及其作战技术。在苏军的装备中开始越来越多地补充了新式坦克、飞机、火炮和火箭炮。如今，随着坦克工业和火炮工业的发展，苏联已经能够开始组建由当时最新式的技术兵器装备的坦克军和坦克集团军了。
部队装备改装了的45毫米反坦克炮和新式76毫米加农炮，能有效地对付德军的坦克。组建了新的炮兵部队和兵团。在军队防空和国土防空的组织方面，斯大林采取了很多措施。到6月份，已建立了8个空军集团军，远程空军兵团也开始得到大规模补充。这时苏军作战部队的兵力增至560万人，坦克达到3882辆，火炮和迫击炮达到2221架。在北海、波罗的海和黑海的舰队中，共有140艘基本类型的战舰：两艘战列舰，6艘巡洋舰，32艘鱼雷驱逐舰，100艘潜艇。
德国法西斯统帅部，也在进行着准备。到1942年5月，在苏德战场上，敌人约有619万（其中仆从军有81万），3200多辆坦克和强击火炮，5.7万门大炮和迫击炮，3395架飞机。德军在数量上仍占优势，苏方在坦克方面稍占优势，但在质量方面，相当大一部分坦克仍然落后于敌人。当时双方的战略计划都是夺取战略主动权。但德军在莫斯科惨败后，被迫把兵力集中在战线的南翼，只能发动局部的攻势。
希特勒企图在这年夏天，把他的大部分力量集中在南线，征服高加索油田、顿涅茨克工业区、库班的小麦产区，并拿下伏尔加河上的斯大林格勒（即伏尔加格勒）。
这样可以达到几个目的：既让苏联失去为继续进行战争所迫切需要的石油、大量粮食和工业；又更可使德国得到几乎同样急需的石油和粮食的来源。希特勒对第6军团司令保罗斯将军说：“如果我拿不到迈科普和格罗兹尼的石油，那末我就必须结束这场战争。”
希特勒不仅需要石油来发动飞机、坦克和汽车，还需要人来补充他的兵员日减的部队。德国最高统帅部向它的仆从国家要求提供更多的军队。冬天，德国凯特尔元帅匆忙赶到匈牙利的布达佩斯和罗马尼亚的布加勒斯特，为夏季攻势征募这两个国家的军队，整师整师地征募。希特勒也亲自出马，请求意大利法西斯头子墨索里尼提供意大利的军队。1942年1月底，德国2号人物戈林到达罗马，点收意大利向苏联战线增援的部队。他向墨索里尼保证，1942年可以打败苏联，1943年可以使英国放下武器。
在具体作战方案的制定中，下令各路德军会师于斯大林格勒地区。希特勒的作战命令说：“无论如何，必须竭尽一切努力到达斯大林格勒市区。或者至少使这座城市处于重炮射程之内，从而使它不能再成为工业中心和交通枢纽。”斯大林格勒的战略地位十分重要。它位于伏尔加河下游的西岸，是伏尔加河上的重要港口，又是苏联南方的一个铁路交通枢纽和重要工业城市。斯大林格勒以西、以南是广阔富饶的顿河下游和库班河流域，是苏联的粮食、石油和煤炭的主要产区。1941年德寇占领乌克兰之后，斯大林格勒便是苏联中央地区通往南方重要经济区域的惟一交通线的咽喉，战略位置极其重要。
据1942年春季的情报，斯大林认为1942年夏季德寇能在两个战略方向同时实施大规模进攻战役，这两个方向很可能是莫斯科和苏联南方。至于北方和西北方，斯大林说，预计德寇会实施规模不大的进攻行动。斯大林最担心的是莫斯科方向，该方向的德军有70多个师，100多万人。
由于德军咄咄逼人的攻势，苏军处境更加困难，但是在斯大林的领导下，红军在高加索和斯大林格勒的抵抗日益顽强，秋雨季节又日益临近，这时就连最外行的战略家也会看出，德国军队在苏联南部面临着日益严重的危险。第6军团的北翼战线太长，从斯大林格勒到沃罗涅日共长350英里，毫无掩护。希特勒在这一线部署了仆从国家的3个军团，这些军团的战斗力都不可靠，他们的装备也不充足，缺乏装甲、重炮和机动能力。而且兵力十分分散。罗马尼亚的第3军团只有69个营，却守卫着一条105英里长的战线。
德国自己又腾不出足够的兵力来填补这个地方。
希特勒曾对哈尔德说，他认为苏联人已经“完”了，因此他并不为顿河侧翼这条暴露在对方面前的漫长战线过分操心。然而，这条战线却正是掩护斯大林格勒的第6军团和第4装甲军团以及高加索战线上的“A”集团军的关键。如果顿河侧翼垮掉，不仅斯大林格勒方面的德军会受到被包围的威胁，而且高加索方面的德军也有被切断的危险。
1942年7月纳粹头子又在进行另一次赌博。当时苏军正奉斯大林的命令在顿涅茨克地区和顿河上游之间全线后撤，一路迅速向东撤到斯大林格勒，一路向南退守顿河下游。德国必须当机立断：是集中力量拿下斯大林格勒、封锁伏尔加河；还是把主要矛头指向高加索，以夺取苏联的石油。其实，早在月初希特勒便已反复考虑过这个决定大局的问题，但他拿不定主意。最初，石油的引诱力更大。
“B”集团军所属的第4装甲军团当时已推进到顿河河曲一带，离斯大林格勒已经不远。假若它当时采取奔袭的办法，也许就能轻取没有多大阻力的斯大林格勒。但是希特勒却于7月13日把这支部队从“B”集团军中抽调出来，派到南方去帮助克莱施特的第一装甲军团向高加索油田推进。等到希特勒发觉自己犯了错误，为时已经太晚了。接着他一错再错，两头失算。
两个星期过后，当第4装甲军团回师北上，向斯大林格勒进发时，苏联人已经充分调整过来，足以抵挡德军了；第4装甲军团撤离高加索前线，又使克莱施特的力量大受削弱，无法完成向格罗兹尼油田进军的任务。
纳粹头子不听哈尔德和前线指挥官们的劝告，作出了同时拿下斯大林格勒和高加索的狂妄决定。这是希特勒在战争期间所作的对德军命运最有决定意义的一项决定。因为没过几天，他的决定便得到了两头落空的结果，导致德国军队有史以来最为丢脸的失败。德军大本营曾出现过一场激烈的争吵。总参谋长哈尔德极力主张集中主要力量攻打斯大林格勒，并解释说，德国陆军根本没有力量能在两个不同方向同时进行两场强大的攻势。希特勒则反驳说，苏联人已经“完”了。哈尔德则竭力使他相信，根据陆军的情报并非如此。
“对敌人的力量一直作过低的估计，达到了可笑的程度，并且越来越具有危险性。在这里要想认真地进行工作已经不可能了。”7月16日晚上，哈尔德在日记上忧郁地写道：“凭着浮光掠影的印象，作出病态的反应，对形势及其发展前景毫无估计能力——这些使所谓‘领导’具有一种极其特别的性质。”
哈尔德担任总参谋长职务的日子已经不多了。后来他在回忆当年的情况时写道：“希特勒的决定，与自古以来公认战略战术原则不再有共同之处。他的决定是一种狂暴的天性在一时冲动下的产物，这种天性不承认可能性是有限度的，而只凭愿望和梦想行事？？”
关于希特勒“对自己力量不恰当地估计过高，对敌人的力量有害地估计过低”的情况，哈尔德后来讲过这样一桩事：“有一次，有人把一份非常客观的报告念给他听。报告上说，斯大林于1942年在斯大林格勒以北，伏尔加河以西地区仍能集结100万到125万生力军，在高加索的50万人还不包括在内。这份报告还证实了苏联为前线生产的坦克每月至少有1200辆。希特勒未等听完，便攥着拳头，嘴角上挂着白沫，把念报告的人大骂了一顿，不许他今后再念这种愚蠢的废话。”
“用不着有未卜先知的天才，也能预见到，”哈尔德说，“一旦斯大林把这150万大军用于斯大林格勒和顿河侧翼，将会出现怎样的局面。我十分清楚地向希特勒指出这一点。但是，结果却是解除我陆军总参谋长的职务。”
这事发生在9月24日。早在9月9日，哈尔德听凯特尔说，握有高加索方面军队最高指挥权的李斯特元帅已被革职，他便想到下一个该轮到他了。凯特尔还告诉他，“元首认为他在精神上已不能符合他所任职务的要求”。关于这个问题，希特勒在哈尔德24日向他辞行时对他作了详细的解释：“你我的神经都太紧张了。我有一半是为了你的缘故。我看不值得再这样拖下去了。我们现在需要的是国家社会主义的热情，而不是专业的能力。在你这样的旧式军官身上，我是得不到这样的热情的。”
然而，调换一个总参谋长并不能改变德国陆军的处境。这时分兵两路进攻斯大林格勒和高加索的德军，受到苏军的顽强抵抗，阻滞不前。斯大林决心力挽狂澜，他正在苏军最高统帅部筹划一次震惊世界的大战役。
斯大林格勒战役，是第二次世界大战中规模空前并具有转折性意义的战役。一般认为，它起始于1942年7月17日，直到1943年2月2日苏联军队全歼斯大林格勒地区的德军，历时200天。战场从辽阔的顿河草原一直延伸到陡峭的伏尔加河岸，总面积近10万平方公里。在这次战役达到高峰时，双方同时参加战斗行动的达200万人以上，2千辆坦克，2.5万门大炮和2300多架飞机。
德军在沃罗涅日方向突破苏军防线后，第4坦克集团军和第6集团军进攻斯大林格勒。希特勒认为斯大林格勒当时的苏军实力空虚，一个第6集团军足以拿下斯大林格勒。
7月17日，斯大林格勒外围防御战开始了。斯大林8月9日在给两个方面军司令员的指令中说：“叶列缅科和戈尔道夫同志注意：保卫斯大林格勒和击溃从西部和南部进攻斯大林格勒的敌人，对于我们整个苏联战场具有决定性意义。”
希特勒看到一个第6集团军拿不下斯大林格勒，7月31日命令德国第4坦克集团军从高加索调头北上，向斯大林格勒方向进攻，以配合德军第6集团军从顿河西岸发起的攻势。纳粹头子这时认为，必须先夺取斯大林格勒，因为“高加索的命运取决于斯大林格勒战役”。
从7月17日到8月17日的外围防御战中，为了打击法西斯，保卫祖国，成千上万的苏军战士献出了生命。7月底，在克列茨卡亚地区的一次战斗中，以波洛托为首的4名苏军反坦克手，用仅有的两支反坦克枪，同德寇的30辆坦克进行搏斗。一天之中，4位英雄击毁敌人坦克15辆，没让敌人通过自己的阵地。8月6日，苏联空军上尉巴兰诺夫带领4架歼击机，同25架德国飞机进行空战，巴兰诺夫一人就击落4架敌机。
8月16日，科切特科夫少尉率领16名近卫军战士守卫一个高地。他们打退了德寇一个连的5次进攻。第二天早晨，12辆德国坦克向阵地冲来，激烈战斗之后，16名苏军战士，只剩下了4人，而且子弹告罄。在这生死存亡关头，4位战士把手榴弹绑在自己身上，冲向敌人的坦克，与敌人同归于尽。无数的苏军用生命和鲜血抗击了法西斯，给予侵略者以沉重打击，迫使德军一个月只前进了60至80公里。
随后，希特勒改变打法，从西北和南部同时发动强大的钳形攻势。德国动用了21万人，2700门大炮和迫击炮，600辆坦克和1千多架飞机。经过7天的激烈战斗，8月23日北路德军逼近伏尔加河。苏军的阵地被切分成两部分，伏尔加河的航运也一度中断。
8月23日，希特勒的飞机对斯大林格勒疯狂地轮番轰炸。一昼夜之间德国出动飞机2000架次。工厂企业、民宅、医院、学校、幼儿园遭到严重破坏。城内的大火，百里之外都能看见。成千上万的和平居民惨遭杀害，许多儿童也遭毒手或变成孤儿。一座60万居民的欣欣向荣的城市变成一片废墟。据英国出版的《第二次世界大战史》披露，在出动飞机的数目和使用炸药的重量方面，8月23日夜间的轰炸是德国空军自1941年6月22日以来所进行的最猛烈的一次轰炸。里希托芬的整个航空队都用上了，同时还出动了所有可用的容克——52型飞行中队，以及来自奥廖尔和刻赤机场的远程轰炸机。里希托芬航空队的许多飞行员都出击了3次，投下的炸弹一半以上是燃烧弹。“这是一次纯粹的恐怖袭击，其目的是尽可能多地屠杀和平居民，压垮三军，瓦解士气，散布惊慌失措的气氛，在军队退却的道路上设置了火葬场——就像在华沙、鹿特丹、贝尔格莱德和基辅一样。”
苏联最高统帅部命令斯大林格勒地区的苏军，采取紧急措施，坚决守住阵地，消灭逼近伏尔加河岸的德军。斯大林格勒方面军调动了内务部的第10师、军政大学的学员、防空兵、海军陆战队等部队，加强市区防线；动员装甲兵和机械化部队训练中心的战士、全市民兵和工人歼击营，投入保卫拖拉机工厂的战斗。为了消灭逼近伏尔加河岸的敌人，斯大林格勒方面军副司令员科瓦连科将军带领一支突击队，8月23日从萨莫法洛夫卡地区出发，向西郊的大罗索什卡反击，一度把突进到伏尔加河岸的德寇切成两段。
德军在8月24日凌晨反攻，虽然伤亡惨重，但恢复了被切断的联系。在这几天的战斗中，苏军第62集团军第87师的33名反坦克手表现得最为突出。他们守卫着大罗索什卡附近的一个高地。8月24日德军出动大批坦克，向这33名战士多次发动猛烈进攻。战士们的食品和饮水都已用尽，又值烈日当空，酷暑灼人，口渴难忍。但33名战士寸土不让，顽强抵抗，在两天的激战中击毁敌人坦克24辆，然后突出了包围圈。
斯大林格勒的形势愈益严重，8月25日全城戒严。城防委员会发出了庄严的号召：“斯大林格勒的市民们！我们决不让法西斯匪徒侮辱我们的城市。我们要团结得像一个人一样奋起保卫城市，保卫家乡；我们要使每一幢房屋，每一个城区，每一条街道，都成为不可攻克的堡垒。大家都来修筑街垒，拿起一切能使用的武器，保卫自己的家乡吧！”
英雄的斯大林格勒人民响应号召。除了已参加民兵的5万人以外，几天之内，又有7.5万市民投入战斗。仅共青团组织就派出7千名男团员参军，3千名女团员参加战地救护和通讯联络工作。市民的参军参战，鼓舞了苏军的士气。
正当斯大林格勒近郊的战斗激烈进行之时，苏联国防委员会任命朱可夫为最高统帅助理，派他到斯大林格勒前线，就地了解情况，指挥苏军进行反击。8月27日晚上，斯大林在克里姆林宫接见朱可夫，并对他说：“由于斯大林格勒形势困难，我们已命令火速将莫斯卡连科指挥的近卫第1集团军调到洛兹诺耶地区，并于9月2日晨由该集团军及斯大林格勒方面军其他部队对突进到伏尔加河的敌军集团实施反突击，与第62集团军会合。马利诺夫斯基将军的第66集团军和科兹洛夫将军的第24集团军也都拨归斯大林格勒方面军。”
斯大林要求朱可夫迅速采取措施，使莫斯卡连科的近卫第1集团军能在9月2日实施反突击，并在其掩护下使第24和第66集团军进入出发地，迅速投入战斗。
朱可夫奉命于8月29日飞抵斯大林格勒前线，在和总参谋长华西列夫斯基、斯大林格勒方面军司令员戈尔道夫、近卫第1集团军司令员莫斯卡连科等高级指挥员研究了战场形势之后，决定在9月3日晨由近卫第1集团军从北面首先发动进攻。但是，苏军的攻势受到德国空军和地面部队的顽强阻击，只前进了几公里，收效不大。
9月3日，斯大林给朱可夫发出紧急电报：“斯大林格勒形势恶化了。敌人距斯大林格勒只有3俄里（1俄里等于1.06公里）。如果北部集团部队不立即援助，斯大林格勒可能在今天或明天被攻占。应要求位于斯大林格勒以北和西北的各部队司令员立即突击敌人和援助斯大林格勒的军民。不得有任何迟延。现在迟延就等于犯罪。”斯大林再次强调，朱可夫的主要任务是把德军的兵力由斯大林格勒引开，如果办得到，还应消除隔开斯大林格勒方面军和东南方面军的走廊。
朱可夫调集3个集团军于9月5日拂晓对德军阵地开始炮轰，同时配合空袭，随之发起冲锋。但敌人的阻击仍很顽强，在一天的交战中，苏军只前进了2至4公里。这次对德军的大规模反击，迫使德军把大量坦克、炮兵和摩托化部队从斯大林格勒附近地区往北调动，投入阻击苏军的战斗。这就减弱了德军对斯大林格勒市区的压力，延缓了进攻斯大林格勒的速度。
9月12日，朱可夫和华西列夫斯基奉召返回莫斯科，向斯大林汇报前线的形势。他们认为，德国法西斯貌似强大，已经没有力量完成其1942年苏德战场的战略计划了。德军中战斗力最强的俄罗斯第6集团军和哥特第4坦克集团军，在斯大林格勒地区的激战中遭到严重的消耗，已经没有能力夺取斯大林格勒。他们研究了德国、匈牙利、意大利和罗马尼亚军队的特点。各仆从国的军队与德军比较起来，装备差，经验少，甚至在防御中都缺乏战斗力。而最主要的是，这些军队的士兵和许多军官都不愿意到遥远的俄罗斯来为外国侵略者送死。
与此相反，数百万苏军指战员是为了保卫自己的祖国和家园而战。在一年多的艰苦战斗中，他们经受了锻炼，学会了很多东西，成长起来了。苏联的军工生产也有了很大发展。苏联正在组建拥有新式武器的战略预备队，11月份苏军将会有更多的强大的机械化部队和坦克部队。那时，他们将能完成更重大的任务。但在目前，苏军在斯大林格勒地区的浴血奋战中，蒙受沉重损失，以现有的兵力尚不可能给予敌人毁灭性的打击。经过研究，苏联最高统帅部认为，苏军的行动计划应该是：第一，继续以积极防御疲惫敌人；第二，着手准备反攻，在斯大林格勒地区围歼法西斯军队。斯大林命令朱可夫和华西列夫斯基迅速返回前线，着手制定实施这一重大行动计划，并争取尽早实现重大的战略转折。
由于夏季攻势连续得手，德国方面，希特勒更加得意洋洋。他对部下反复强调：“现在最重要的事情是集中每一个可用的人，尽快地占领整个斯大林格勒和伏尔加河两岸。”保罗斯声称：“威克斯将军和我都注意到了漫长的和防守不够的顿河战线以及局势的内在危险。”但希特勒却坚持说：“俄国人已经精疲力竭了，他们已不能再进行可能对我们构成危险的广泛的战略性的报复行动。此外，顿河北翼将从盟国军队方面得到更多的增援部队。在这种情况下，我看不出北线有什么严重危险。在其他方面必须关心的是，要尽快地把城市拿到自己手中，不让它变成大家长期注目的焦点。”于是法西斯军队按照希特勒的命令，在9月13日对斯大林格勒又发动了新的进攻。
为了侵占斯大林格勒这座历史名城，希特勒又从高加索等地调来9个师，德军仅用在斯大林格勒方向的兵力就有50多个师，70多万人。用来直接进攻市区的有13个师，17万人。他们拥有1700门大炮和迫击炮，约500辆坦克。
到9月13日为止，苏联防守斯大林格勒的两个方面军共有120个师，但人员编制严重缺额，许多师只有编制人数的20%～25%，有的师甚至仅有800人。德军的兵力和武器方面都占优势。
在此危急时刻，近卫13师渡过伏尔加河，立即投入保卫斯大林格勒的战斗。他们采用反突击，同德国法西斯展开殊死搏斗。双方争夺市中心的激战达到白热化，仅9月14和15日两天内，在市中心区就有2千多德军被击毙。
近卫13师夺回了马马耶夫岗。第一火车站的争夺战持续了一周之久，火车站曾13次易手。从9月中旬起，全市的街道和广场都变成了激烈战场。当年保卫察里津的老战士特罗维扬给斯大林格勒战士们的信中写道：
“我的孩子们，现在正在进行伟大战役的地方，对我们祖国是神圣的。我们这个城市有着光荣的斗争传统？？
孩子们和朋友们！亲爱的战士们！要同敌人拼到最后一口气，坚决守住自己的阵地。如果遇到困难，请想到我们这些察里津的保卫者吧！我们必须赢得斯大林格勒战役，让父辈的言行在这个艰苦的斗争中鼓舞着你们。”
斯大林格勒的保卫者们，打退了法西斯匪徒的疯狂进攻，消灭了其精锐师团，守住了斯大林格勒。当斯大林格勒南、北、西三面被包围，陆上交通被切断之后，伏尔加河成了支援这次伟大会战的惟一运输线。而负责这一艰巨任务的伏尔加河分舰队动用全部船只，还征用当地的各种民船，冒着敌人的炮火和轰炸，进行了35400次航行，完成大量的运输任务。
10月中旬，共青团员潘尼卡科与敌人坦克同归于尽的壮烈举动是人们永志不忘的。几辆德军坦克喷着火舌向潘尼卡科的战壕开来。这位英雄身边只剩下两瓶液体混合燃料。当他从战壕里探出头来，抓起燃烧瓶时，大火烧遍了他的全身。他没有去扑灭自己身上的火焰，而是一跃而起跳出战壕，跑到法西斯跟前，对准坦克发动机口的外壳打破了第二个燃烧瓶。火舌和浓烟吞没了英雄和法西斯的坦克。
近卫军中士雅科夫·巴甫洛夫领导的一个战斗小组，死守“一月九日广场”上一座大楼达2月之久。为了纪念这位杰出的英雄，战后重建了那座大楼，并命名为“巴甫洛夫大楼”。全苏闻名的炮手波尔金科，用一门大炮单独同15辆德国坦克搏斗，制伏了敌人。电话员瓦西里·吉塔耶夫受重伤后，用牙齿咬住被打断了的两头电话线，恢复了通讯联络。扎伊采夫发起的神枪手狙击运动，在斯大林格勒被围困时期，消灭了数千名敌人。
保卫斯大林格勒的战士们，在1942年11月初，即十月革命25周年前夕，给斯大林写信说：“在这伟大战役的激战时刻，在经久不息的隆隆炮声和飞机的怒吼声中，在映红了伟大的苏联伏尔加河岸的火光中，我们给您写信；告诉您，并通过您告诉全体苏联人民，我们的士气空前高昂，意志坚强，我们的双手在不停地打击敌人？？
今天我们在斯大林格勒作战，大家都懂得，我们捍卫的不是一个斯大林格勒。在斯大林格勒，我们正捍卫着我们的祖国，捍卫着我们所珍视的一切，没有这些东西我们就不能生存。在斯大林格勒这里决定着我们祖国的命运。在斯大林格勒这里决定着苏联人民是自由还是不自由的问题。
？？从战壕里发出这封信，我们向您宣誓：我们要战斗到最后一滴血，战斗到最后一次心脏的跳动。
一息尚存，我们就要保卫斯大林格勒，决不让敌人进抵伏尔加河！”
这就是正义战争一方伟大精神力量的源泉。侵苏德军团长威廉·霍夫曼10月27日在日记中写道：“俄国人拼命抵抗，疯狂顽强；他们不是人，而是某种钢铁铸成的东西；他们不知疲劳，不怕炮火。”
斯大林格勒战役的防御阶段，以德国法西斯军队的失败而告终。从7月到11月间，德军损失近70万人，1千多辆坦克，2千多门大炮和迫击炮，1400架飞机。德军已没有师和军的预备队，在“B”集团军群两翼是战斗力不强的罗马尼亚、意大利和匈牙利军队，他们已经开始认识到自己毫无前途的岌岌可危的处境。
在这种形势下，苏军最高统帅部做好了在斯大林格勒地区组织大反攻的准备。两军力量的对比已经发生了新的变化。在斯大林格勒方向，德国法西斯及其仆从国共有90个师3个旅，总计100万人，大炮和迫击炮10290门，坦克675辆，飞机1216架。苏军在这里已有3个方面军，共110万人，1.55万门大炮和迫击炮，1463辆坦克和强击火炮，1350架作战飞机。从兵力和兵器数量上，苏军已占优势，大炮的比例为1.5比1，坦克为2.2比1。苏军的这三个方面军，已配有崭新的Т—34型坦克，1250台“喀秋莎”火箭炮。这些火箭炮一次就可以同时发射1万发炮弹。
这一反攻计划是由朱可夫和华西列夫斯基签署，由最高统帅斯大林批准的。到11月13日，苏军十分隐蔽而巧妙地完成了这一巨大的反攻准备工作，以致德军没有任何发觉。希特勒错误地估计：斯大林格勒地区苏军的后备力量空虚，在冬季只可能对德军的中央集团军群进行反攻，所以他从法国、德国以及列宁格勒地区抽调12个师去加强其中部战线。希特勒的失策给苏军举行大反攻提供了非常有利的条件。
1942年11月19日晨，苏军西南方面军从斯大林格勒西北面，用2千门大炮开始轰击。接着，兵分两路，以坦克部队为先导，向罗马尼亚第3集团军的阵地冲击。敌军惊慌失措，开始瓦解。几个小时以后消息传来时，希特勒和他的最高统帅部的主要将领们正在阿尔卑斯山上的胜地悠然自得哩。尽管德军最高统帅部也曾料到苏军可能在顿河地区发动进攻，但并不认为有什么了不起，当然更无需希特勒同他的主要军事助手凯特尔和约得尔赶回东普鲁士大本营。所以他们仍然在萨尔斯堡享受着山间的清新空气。
新任陆军总参谋长蔡茨勒将军打来加急电报，突然打断了他们的悠闲而宁静的生活。蔡茨勒得到“紧急消息”。进攻开始只有几个小时，一支苏联装甲部队就全面突破了罗马尼亚第3军团的防线。在斯大林格勒的南面，另一支苏联部队正在猛攻德国第4装甲军团和罗马尼亚第4军团，马上就要突破他们的防线了。在此形势下，德国第6军团不是仓惶退却，就是束手就擒。这位总参谋长建议希特勒同意第6军团从斯大林格勒撤退到顿河河曲一带。这一个建议立即惹得“元首”大发脾气。
“我决不离开伏尔加！我决不从伏尔加后退！”希特勒大声叫喊。他不准撤退的决定，很快就招来了灾难。希特勒及其随行人员于11月22日回到大本营。这天已是苏军发动进攻的第4天了，苏联反攻战役的第一阶段顺利完成，包围了德军22个师约30万人。
面临苏军突然而强大的攻势，希特勒急电被包围的德军第6集团军司令保罗斯，命令他坚决抵抗，同时答应派援军去解围，空运战争物资。希特勒从列宁格勒前线把冯·曼斯泰因元帅调到南方，又从各地战场，甚至从法国搜集了一点兵力，组成顿河集团军群，交给曼斯泰因元帅指挥。12月12日，德国援军的主力不顾重大伤亡，向斯大林格勒方向猛冲。12月19日，曼斯泰因命令保罗斯向西南突围。但是，被围困的德军已精疲力竭，需要数天的准备才能突围，而且缺少燃料，坦克行驶不了多少路程。结果突围的幻想也破灭了。
与此同时，苏联西南方面军和沃罗涅日方面军的另一支大军，以450辆坦克为先导，从马蒙附近发起了新的攻势。这支苏军来势迅猛，粉碎意大利第8集团军之后，至12月23日南下180公里，对希特勒的顿河集团军群的后方造成严重威胁。另一支苏军也发起攻势，迫使德军顿河集团军群的左翼西退。曼斯泰因为了自身的安全，命令北上的德军南撤，将其第6坦克师调到顿河西，抵挡从北面袭来的苏军攻势，同时命令保罗斯停止突围。12月24日，苏军斯大林格勒方面军乘机发起反攻，紧追退却之敌。至此，希特勒的解围计划彻底破灭，被围德军已成瓮中之鳖，等待覆灭了。
苏军在斯大林格勒地区对德军的包围圈，初期东西长40公里，南北宽20公里。30万被围之敌每天需要750吨的物资，德空军元帅戈林答应每天空运去500吨，但实际上只运到100吨。于是军中出现饥荒，弹药缺乏。包围圈逐渐缩小，敌军伤亡与日俱增。德陆军总参谋长蔡茨勒向希特勒汇报说：“士兵饥饿沮丧，对最高统帅部失去信心，伤员得不到适当照顾而奄奄一息，还有成千的人在冻死。”因此，他请求希特勒批准突围。但希特勒对此不予理睬。至12月底，被围的30万法西斯军队中，实际上有战斗力的仅剩下20余万人了。
至1943年1月初，被围德军的处境更加狼狈。每人每天只能分到一片面包，15人分食1公斤土豆，喝的只有雪水，骑兵的马匹也被宰食精光。每人一天只领30发子弹，坦克缺少燃料无法开动，大炮缺少炮弹。这支曾猖狂一时的法西斯匪军，个个忍受着饥饿和严寒，龟缩在冰冻的战壕里。
1月8日，苏军派使者到德军阵地向保罗斯发出最后通牒，要求德军投降。最后通牒提醒保罗斯说：“你军已陷入绝境。你们饥寒交迫，疾病丛生。俄罗斯的寒冬刚刚开始。严霜、寒流、暴风雪还在后头。你的士兵缺少冬衣，卫生条件又差到极点？？你们的处境已无任何希望，抵抗下去实在毫无意义。”苏军建议他们接受下列投降条件：对所有被俘人员一概发给通常标准的口粮；伤病员和冻伤人员将得到医治；所有被俘人员可以保留他们的军阶领章、勋章和个人财物。通牒要求保罗斯于24小时内答复。
保罗斯用电报形式将苏方最后通牒的全文发给希特勒，并要求准予相宜行事。纳粹头子立即驳回了他的请求。要求投降的期限到了之后，又过了24小时，即1月10日早晨，苏军以5千门大炮狂轰猛炸，斯大林格勒战役进入最后阶段。这一仗打得激烈而残酷。在瓦砾成堆、遍地冰冻的城内废墟上，双方无情地拼杀，不顾一切地进行战斗。但是战斗并没有持续多久。6天的时间，德军的袋形阵地已缩小了一半，只剩下15英里长、9英里宽的一块地方。1月24日，阵地又被分隔成二块，最后一条小小的临时跑道也失去了。过去，飞机还运来些供应品，并运走了2.9万名伤病员，现在再也不能降落了。
于是，苏军指挥部再次敦促被围德军投降。保罗斯司令部发生了意见分歧，两个军长主张投降，但保罗斯没有得到希特勒允许，拒绝进行投降谈判。1943年1月22日，苏军对被围的德军发起全线进攻，经过4天的激战，前进了10到15公里。
1月24日，保罗斯又请示希特勒，并把德军所处的绝境告诉了他：“部队弹尽粮绝，已无法进行有效的指挥？？伤员1.8万人，无衣无食，也无药品绷带，继续抵抗下去已无意义。崩溃在所难免。部队请求立即允许投降，以挽救残部生命。”但是，这个法西斯魔王从来不怜惜士兵的生命，他的回答仍是“不准投降”，并命令德军死守阵地，“直到最后一兵一卒一枪一弹。”
这时苏军的包围圈越缩越小，到1月25日傍晚，敌军龟缩到南北长20公里、东西宽3.5公里的地段上。从1月10日到25日，敌人毙伤和被俘者达10万人以上。他们继续作垂死的挣扎。于是，苏军顿河方面军司令员罗科索夫斯基将军，决定从东西两面同时进攻，在斯大林格勒战区展开消灭残敌的战斗。
1943年1月底，这一场史诗性的战役已接近尾声。1月28日，这支军队的残兵败将被分割在3小块袋形阵地中，保罗斯将军的司令部在如今已成为一片废墟的“中心”百货公司的地下室里。
行将灭亡之前，向他们祝贺的无线电报涌来，保罗斯和他的部下根本没有心情欣赏这些。戈林曾在阳光充足的意大利消磨了大半个冬天。1月28日，他也打了一个电报来：“第6集团军的英勇奋战，将名垂青史，后世子孙将会骄傲地谈起兰吉马克战役的大胆，阿耳卡萨尔战役的顽强，纳尔维克战役的勇敢和斯大林格勒战役的自我牺牲精神。”
就在这伙法西斯匪军覆灭前夕，希特勒还导演了一幕丑剧。1943年1月30日是法西斯在德国执政10周年。这一天，希特勒下令授予保罗斯将军“元帅军衔”，同时给予斯大林格勒被围的117名军官各升一级。但是，无论怎样也挽救不了侵略者灭亡的命运。第二天，即1月31日，斯大林格勒市中心的德军被全部歼灭。德第6集团军司令保罗斯及其司令部的全体官兵，在“中心”百货公司的地下室里全部被俘。他装病躺在行军床上，当了俘虏。他的参谋长代表他在投降书上签了字。
2月2日，被围的德军全部投降或被歼灭。这时顿河方面军司令员罗科索夫斯基将军向斯大林报告说：“1943年2月2日16时，顿河方面军的红军完成了您的命令，击溃和消灭了被围的敌军斯大林格勒兵团。
由于完全消灭了被围的敌军，斯大林格勒市和斯大林格勒地区的战役结束了。”这一仗，苏军仅在包围圈内就消灭了德军约30万人。在苏军反攻阶段（1942年11月19日至1943年2月2日），德国及其仆从国军队的损失达80万人以上。在持续200天的整个战役中，法西斯军队在顿河、伏尔加河和斯大林格勒地区损失150万人，3500辆坦克和强击火炮，1.2万门大炮和迫击炮，3千架飞机和大量的其他技术兵器。斯大林格勒地区战役是希特勒发动侵略战争以来最大的一次失败。也是第二次世界大战中最大的一次战役。
保罗斯的“贪生怕死”令希特勒恨之入骨。在大本营举行的一次最高统帅部的会议上，“元首”杀气腾腾地说：“他们已经在那儿投降了——正正式式、完完全全地投降了。他们本来应该团结一致，负隅顽抗，然后用最后一粒子弹自尽？？保罗斯应该自戕，正像历来的司令官眼看大局已去拔剑自刎一样？？甚至瓦鲁斯还对他的奴隶下命令说：‘现在杀死我吧！’”
经过反复思考，2月3日，也就是保罗斯等投降后的第3天，希特勒发布了一项特别公报：“斯大林格勒战役已经结束。第6军在保罗斯陆军元帅的卓越领导下，忠实地履行了他们打到最后一息的誓言，为优势的敌人和不利于我军的条件所压倒。”
德国广播电台在宣读这项公报时，奉“元首”之命，先播送低沉的鼓声，宣读之后播放了贝多芬第五交响乐的第二乐章。希特勒宣布全国致哀4天。4天之内各地剧院、电影院和一切娱乐场所停止营业！
斯大林格勒战役与阿拉曼战役、英美在北非登陆合在一起，标志着第二次世界大战到了伟大的转折点。