1942年整個10月份，斯大林格勒戰役中雙方一直進行巷戰。雖然德軍占領了城中 80 % 的地區，但德軍始終沒有完全攻克這座以斯大林命名的城市。雙方的爭斗已經到了白熱化階段，很多坦克都是直接在戰場上開始維修。蘇德雙方都在整個巷戰過程中付出了巨大的犧牲，但是勝利的天平此時已經向蘇聯傾斜了。

斯大林格勒戰役巷戰

11月中旬，蘇聯最高統帥部開始大規模集結兵力反攻，他們在斯大林格勒外圍集結了143個師，約110多萬人。朱可夫的策略是將德軍牽制在城內，切斷德軍城內和城外的聯系，從而將德軍包圍在市區內部，全殲處于城內包圍圈中的德軍。11月13日，斯大林批準了這項反攻行動，并取名為“天王星”行動。11月19日，“天王星”行動正式開始行動。由于德軍在外圍策應的是羅馬尼亞第三集團軍，基本沒什么戰斗力，蘇軍一天之內即突破了陣地。至11月30日，德軍的第六集團軍約27萬人被合圍在斯大林格勒，并且包圍圈不斷縮小。

德軍的虎式坦克

希特勒派出了帝國名將曼斯坦因營救第六集團軍，曼斯坦因認為，處于包圍圈內的第六集團軍應從斯大林格勒西南突圍，而增援的第四裝甲集團軍向東北方向接應，兩面夾擊蘇聯的守軍。12月16日第四裝甲集團軍突破蘇軍防線，19日，推進至離包圍圈只有50公里的地方。此時，就連增援的部隊也隨時可能被蘇軍合圍，所以曼斯坦因不顧希特勒的命令，讓第六集團軍趕快從西南方向突圍，不要做任何猶豫。可是，第六集團軍司令并沒有接到希特勒的指令，不敢擅自做主，就拒絕了突圍的建議，就這樣包圍圈之內德軍最后的生存機會也隨之泯滅。

埃里希·馮·曼施坦因

12月27日，蘇軍開始大舉反擊，將增援的第四裝甲集團軍擊退200公里，營救行動宣告失敗。此時正值冬季，處于包圍圈之內的德軍彈盡糧絕，糟糕的境況可想而知。1943年1月，蘇軍發動新一輪攻勢，迫使外圍德軍與斯大林格勒包圍圈的德軍相隔250公里以上，至此，德軍的第六集團軍處于徹底孤立無援的境地。此時，第六集團軍司令鮑盧斯向希特勒請示投降，但是希特勒嚴厲拒絕了這種請求。曼斯坦因也力勸希特勒允許第六集團軍投降，但是希特勒仍然不允許。

鮑盧斯

1943年1月30日，希特勒電令鮑盧斯升任其為陸軍元帥，希望鮑盧斯可以率領殘部戰至最后的一兵一卒，同時告訴第六集團軍，如果投降的話，蘇軍也不會放過你們。1943年2月，被圍困的德軍宣布投降，歷時半年多的斯大林格勒會戰結束。蘇聯俘虜了10萬名左右的德軍軍官，這些人除將軍之外都被送往西伯利亞勞改營，絕大部分人都被折磨至死，只有大概5000人直到1955年才返回德國。希特勒在這點上是正確的，德軍即使投降蘇軍也不會放過他們。鮑盧斯元帥沒有按希特勒的設想戰斗至最后一刻，他投降了，希特勒聞聽此后，對此大為失望憤怒。這也是蘇軍俘獲的德軍最高將領————元帥級別。鮑盧斯元帥也成為戰爭結束之后唯一定居在東德的納粹德國元帥。曠日持久的斯大林格勒戰役以蘇軍的慘勝告終。