Tijekom 1942. godine njemački vođa Adolf Hitler zacrtao je dva cilja: uzeti naftna polja kavkaza i ostvariti političku pobjedu zauzimanjem Staljingrada i koridora rijeke Volge. Problem je bio u tome što je oba cilja htio ostvariti istovremeno. To je bitno za shvaćanje Bitke za Staljingrad.
Hitlerova 6. armija se kretala prema Staljingradu, dugo vremena bez podrške 4. oklopne armije, koja je bila preusmjerena da pomogne 1. oklopnoj armiji da prijeđe Don. Do vremena kada se 4. oklopna armija ponovno pridružila Staljingradskoj ofenzivi, sovjetski otpor (sastavljen od 62. armije pod komandom Vasilija Čujkova) je ojačao. Skok preko Dona doveo je njemačke trupe do Volge 23. kolovoza, ali sljedeća tri mjeseca Wehrmacht će se ulicu po ulicu boriti u krvavoj Staljingradskoj bitci.
Prema jugu, 1. oklopna armija je stigla do podnožja Kavkaza i rijeke Malke. Krajem kolovoza rumunjske brdske trupe pridružile su se kavkaskom vrhu napada, dok su rumunjska 3. i 4. armija preraspoređena sa svoje uspješne zadaće čišćenja azovskog primorja. Zauzeli su položaj s obje strane Staljingrada kako bi oslobodili njemačke trupe za glavnu ofenzivu. Imajući na umu stalni antagonizam između saveznika Osovine Rumunjske i Mađarske oko Transilvanije, rumunjska vojska u zavoju Dona bila je odvojena od 2. mađarske armije talijanskom 8. armijom. Stoga su svi Hitlerovi saveznici bili uključeni – uključujući slovački kontingent s 1. Panzer armijom i hrvatsku pukovniju pridodanu 6. armiji.
Napredovanje na Kavkaz je zapelo, a Nijemci nisu mogli probiti put pored Malgobeka i glavne nagrade - Groznog. Umjesto toga, promijenili su smjer svog napredovanja kako bi mu prišli s juga, prešavši Malku krajem listopada i ušavši u Sjevernu Osetiju te ušli u predgrađe Ordzhonikidzea 2. studenog.
Dok su se njemačka 6. i 4. oklopna armija probijale do Staljingrada, sovjetske vojske okupile su se s obje strane grada, točnije na mostobranima na Donu, i s njih su napale u studenom 1942. Operacija Uran započela je 19. studenog. Dvije sovjetske fronte probile su rumunjske linije i spojile se kod Kalacha 23. studenog, zarobivši 300.000 vojnika trupa Osovine. Istovremena ofenziva na sektor Ržev, poznata kao Operacija Mars, trebala je napredovati do Smolenska, ali je bila skup neuspjeh, jer je njemačka taktička obrana spriječila bilo kakav proboj.
Nijemci su požurili prebaciti trupe u Sovjetski Savez u očajničkom pokušaju oslobađanja Staljingrada, ali ofenziva nije mogla krenuti sve do 12. prosinca, do kada je 6. armija u Staljingradu bila izgladnjela i preslaba da se probije prema mostobranu. Operacija Zimska oluja, s tri prebačene oklopne divizije, brzo je krenula od Kotelnikova prema rijeci Aksai, ali je ostala zaglavljena 65 km (40 milja) kraća od svog cilja.
Dana 31. siječnja 1943. predalo se oko 90 000 preživjelih iz 6. armije od 300 000 ljudi. Do tada je i mađarska 2. armija bila izbrisana. Crvena armija je napredovala od Dona oko 500 km (310 milja) zapadno od Staljingrada, marširajući kroz Kursk (ponovno zauzet 8. veljače 1943.) i Harkov (ponovno zauzet 16. veljače 1943.). Kako bi spasili položaj na jugu, Nijemci su u veljači odlučili napustiti Rževski ispad, oslobađajući dovoljno trupa za uspješan uzvrat u istočnoj Ukrajini. Mansteinova protuofenziva, ojačana posebno obučenim SS oklopnim korpusom opremljenim tenkovima Tigar, otvorena je 20. veljače 1943. i probila se iz Poltave natrag u Harkov u trećem tjednu ožujka, kada je nastupilo proljetno otopljenje. To je ostavilo upadljivu sovjetsku izbočinu na fronti usredotočenu na Kursk.