天王星行動

參與藍色行動的德國及其它軸心國軍隊被分散部署在一條寬度超過480（300英里）、縱深數百公里的戰線上，同時攻打史達林格勒的命令使大量軸心國軍向東前進，進一步拉薄了防線[21]。例如，在7月初第6集团军防守一條長達160-（99-英里）的戰線之餘，尚要向前挺進大約400（250英里）[22]。從南方集團軍分開出來的B集團軍（向高加索行動的部隊被重新命名為A集團軍），看上去似乎很強大[23]：包括第16摩托化師、德國第2、第4裝甲及第6集团军、羅馬尼亞第4及第3軍團、義大利第8及匈牙利第2軍團[24]；同屬B集團軍轄下之第48裝甲軍，實際兵力僅相當于一個被削弱的裝甲師，並有一個步兵師作為預備隊[25]。纳粹德国国防军陆军側翼大多由新來到的非德國軍隊防守，而纳粹德国国防军陆军則用來繼續實施進攻史達林格勒及高加索的行動[26]。

德國第6軍團司令弗里德里希·保盧斯上將

雖然阿道夫·希特勒對動用非德國軸心國部隊保護德軍側翼颇有信心[27]，實際上這些單位大多裝備過時武器，依賴騾馬牽引大炮，同時一些軍官野蠻对待入伍新兵更造成士氣低落[28]。在機械化方面，羅馬尼亞第1裝甲師配備了大約100輛捷克斯洛伐克共和国製造的PZ.38（t）坦克，[23]它的37毫米反坦克炮[29]不能有效攻擊蘇聯的T-34坦克[30]。相似地，該師裝備的37毫米反坦克炮亦嫌過時，且普遍彈藥不足[31]，只有在反覆要求下德國才向羅馬尼亞單位供應75毫米反坦克炮，但每個師只配備了6門[32]。另外這些單位的部署過度分散，例如羅馬尼亞第3軍團被部署在一條140（87英里）長之戰線上；而羅馬尼亞第4軍團則守衛至少長達270（170英里）的防區；[26]義大利人及匈牙利人被安置在兩個羅馬尼亞軍團之間[26]，事實上德軍指揮官並不期待這些部隊有足夠的戰鬥力[33]，大部分德軍情況也不好；它們在與紅軍數個月的戰鬥中被削弱，當蘇聯最高統帥部建立新的軍團時，德軍高層指揮部卻只能依賴現有的機械化師團[34]。加上在1942年5月至11月的德軍攻勢期間，A集團軍2個装备优良的摩托化師武裝親衛隊阿道夫·希特勒警衛旗隊摩托化師及大德意志師作為英軍在法國登陸時的機械化預備隊被調往西綫[35]。第6軍團在史達林格勒城內作戰時亦付出了很大的傷亡[36]，其某些部隊，如第48装甲军所下辖的德軍第22裝甲師的裝備并不比羅馬尼亞第1裝甲師優良[37]，德軍本身的戰線也很分散，例如德國第11軍就防守長達約100（62英里）的戰線[38]。

蘇聯紅軍估計共有1,100,000名士兵、804輛坦克、13,400門火炮及超過1,000架飛機參加即將來臨的攻勢[1]，苏军的攻势由南、北两翼构成。在北面的进攻主力是尼古拉·费多罗维奇·瓦图京所指挥的西南方面軍，其下辖的第21军团及第5坦克军团为突击集团，负责完成占领卡拉奇的任务，第1近卫军团则在更北面的位置负责抵抗敌人可能出现的反击。北面的另一个部队为罗科索夫斯基所指挥的顿河方面军，这一部队主要担任辅助攻击任务，由其下辖的第65和第24集团军一部切断顿河突出部敌军与斯大林格勒地区敌军之间的联系[39]，德軍南翼將成為新成立的史達林格勒方面軍下辖的第51及第57軍團的攻擊目標，其先頭部隊是第13及第14機械化軍；這個攻勢會通過羅馬尼亞第4軍團之防區，目的是與西南方面军的第5坦克軍團在卡拉奇鎮附近會師[40]。總體上蘇軍集結了11個軍團和多個獨立坦克旅、軍[38]，在空军方面则由第2和第17航空兵兵团支援西南方面军，第16航空兵兵团支援顿河方面军，第8航空兵兵团支援斯大林格勒方面军[41]。但是攻勢的準備工作出現了一些誤差，由于運輸上的延誤令很多參戰單位尚未就位，11月18日蘇聯最高統帥部推遲實施進攻的日期[42]。與此同時已在前線的單位為學習如何阻止敵軍反攻及利用機械化部隊打開突破口而舉行了多次實戰演習[43]。這些活動都被蘇軍利用一些欺敵行動加以掩飾，包括減少無線電通訊、偽裝、行動保密、利用傳令兵代替無線電進行通訊，以及採取欺騙行動，如增加在莫斯科周圍的軍隊調動等[44]；進攻部隊被命令構築防禦工事，從而令德軍誤判其行動；在頓河興建假橋，以掩飾早已跨河建好的真正橋樑[45]。蘇聯紅軍亦對中央集團軍實施佯攻，並組編一些掛名的軍隊以令德軍產生攻擊重點在中部的假象[20]。

蘇軍史達林格勒方面軍受制於敵軍的猛烈炮轟，難以實施機動。第38工兵營被指派到該方面軍，負責運送彈藥、士兵及坦克渡過伏爾加河，同時對即將成為突破重點的前線區域實施小規模偵查。在3星期內紅軍共運送了大約110,000名士兵、420輛坦克及556門火炮渡過伏爾加河[46]。

11月17日華西列夫斯基被召回莫斯科，在這裡他讀到了由第4機械化軍指揮官瓦希里·沃爾斯基將軍寫給史達林的一封信，在信中沃爾斯基緊急要求史達林取消進攻[47]。沃爾斯基相信這個攻勢注定是失敗的，原因是參戰部隊的狀況很差；他建議推遲進攻日期及全面重新設計整個計劃[48]。另外很多蘇軍士兵沒有得到冬季軍服，也有士兵因“指揮官不負責任的態度”而死於凍傷[49]。雖然蘇軍情報單位盡可能全面地收集情報，以求了解軸心國部隊的部署情況，[50]但德國第6軍團的狀況仍舊糢糊不清[51]。蘇軍指揮官們的想法與沃爾斯基相反，同意攻勢如期進行，史達林親自打電話給沃爾斯基，使后者同意按照計劃發動攻擊[52]。

在北部蘇聯以第21、第65步兵軍和第5坦克軍團為先導，于早上8時50分對羅馬尼亞第3軍團發動進攻[60]。首2輪進攻均被羅馬尼亞守軍擊退[61]，而大規模炮轟亦令蘇軍裝甲部隊難以通過地雷區及複雜地形。但是由於羅馬尼亞守軍缺乏重型反坦克炮，防線終于崩潰；當日午時被蘇聯第4機械化軍及第3親衛騎兵軍打開了一個突破口。之後第5坦克軍團在第8騎兵軍的跟隨下突破了羅馬尼亞第2軍的防線[62]。當蘇軍裝甲部隊利用羅盤通過濃霧前進、越過羅馬尼亞軍及德軍炮兵陣地時，3個羅馬尼亞師開始混亂地後撤；羅馬尼亞第3軍團已被從東西兩面包抄[63]。在收到蘇軍進攻的消息後，第6軍團司令部未能命令仍在史達林格勒市內的第16及第24裝甲師前往支援羅馬尼亞軍[64]，而以作为预备队第48裝甲軍代替[65]。

兵力被嚴重削弱及缺乏裝備的第48裝甲軍只有少於100輛可使用的現代化坦克應付蘇軍的裝甲部隊。而且由于缺乏汽油和裝備，指揮官被迫將失去坦克的車組編入步兵連隊作戰；第22裝甲師是該軍組成單位之一，在隨即發生的激戰中幾乎被全殲[66]。第22裝甲師只能投入不到30輛坦克參加戰鬥[67]，很快損失得只剩下1個裝甲連[66]。羅馬尼亞第1裝甲師被配屬到第48裝甲軍，在與它的德軍軍級指揮官失去聯絡後，與蘇軍第26坦克軍交戰并在11月20日被消滅[68]。當蘇軍繼續向南推進時，很多車組受到正在惡化的暴風雪影響，比如积雪遮住火炮瞄準器；坦克在雪地上失去附著力而失控滑行，導致車組成員撞斷臂膀也毫不罕見[69]，但是暴風雪亦同時阻礙了德軍各軍之間的合作[70]。

羅馬尼亞第3軍團在11月19日晚上開始被擊潰[68]，蘇聯第21军团及第5坦克軍團俘獲了27,000名羅馬尼亞士兵（相當于3個師的兵力），然后繼續向南推進[71]。蘇軍騎兵被用于鞏固突破口，切斷羅馬尼亞人與義大利第8軍團之間的聯繫，及阻止任何對蘇軍側翼的反攻[72]。當蘇聯空軍轟炸掃射後撤的羅馬尼亞士兵時，德國空軍只能作微不足道的反擊[72][73]。原本在德軍第376步兵師側翼的羅馬尼亞第1騎兵師後撤，令蘇聯第65軍團得以繞過德軍的防線[74]。當德軍在11月19日稍晚作出回應時，對第6軍團南翼的另一次進攻開始了[75]。

1942年12月，在蘇聯南部之德國3號坦克

11月20日早上蘇聯最高統帥部打電話給史達林格勒方面軍司令員安德烈·葉廖緬科，詢問他是否會根據時間表準時在早上8時發動他這部分之攻勢，葉廖緬科回答只會在濃霧消散後才展開攻勢。由于未獲方面軍總部通知，只有第51軍團準時開始炮火準備，其它部隊卻收到命令將攻擊開始時間推遲至早上10時[76]。進攻開始後第51軍團攻擊了羅馬尼亞第6軍，俘獲很多戰俘。當第57軍團在10時加入攻擊時，情況已變得非常適合運用方面軍的裝甲部隊[77]。德軍第279步兵師眼見其羅馬尼亞盟友被突破而無所作為[78]，但是當試圖鞏固最早的攻勢打開的突破口時，誤會和缺乏指揮令蘇軍第4及第13機械化軍進展緩慢[79]。

發現這一情況，德軍迅速命令該地區唯一的預備隊，第29裝甲擲彈兵師發動反擊。雖然在反擊初期數次戰勝蘇聯裝甲部隊，羅馬尼亞軍的崩潰迫使該師在南綫停止進攻，轉入防禦[78]。第29裝甲擲彈兵師的反攻令紅軍付出了大約50輛坦克的代價，令蘇軍指揮官擔憂其左翼之安全[80]，但是該德軍師之重新部署導致到該日結束，只有羅馬尼亞第6騎兵團位於前進中的蘇軍與頓河之間[81]。

當史達林格勒方面軍在11月20日展開其攻勢時，蘇聯第65軍團繼續對德國第6軍團北端側翼的德國第11軍施加壓力。紅軍第4坦克軍從正面壓倒德國第11軍，同時第3親衛騎兵軍攻入德軍後方[82]。德軍第376步兵師及奧地利第44步兵師被重新部署至側翼以迎擊蘇軍，但是因缺乏汽油而延誤[83]。德軍第14裝甲師剩餘的裝甲團殲滅了試圖實施迂回的蘇聯第3親衛騎兵軍的一個團，但其反坦克炮陣地被蘇軍突破，傷亡慘重[82]。在這日日終時蘇聯第1坦克軍已經迫使德國第48裝甲軍后撤，而蘇聯第26坦克軍則攻佔位於史達林格勒西北大約130（81英里）的佩萊拉佐夫斯基鎮[84]。

在蘇聯南部之保盧斯上將

紅軍之攻勢在11月21日仍然持續，史達林格勒方面軍已突入德軍防線50（31英里）。這時在北面剩下的羅馬尼亞軍單位已被分割包圍、逐個消滅，紅軍開始攻擊德國第4裝甲軍團及第6軍團之側翼[85]。德軍第22裝甲師，雖然嘗試發起一次小型反攻，但兵力已被消耗到相當于一個連的規模，被迫向西南撤退[86]。蘇聯第26坦克軍，消滅了羅馬尼亞第1裝甲師的大部分兵力后繼續向西南進攻，並未消滅留在身后的羅馬尼亞士兵，即使羅馬尼亞第5軍的余部已經重組并建立堅固防綫，等待德國第48裝甲軍的救援[87]。這天德國第6軍團司令弗里德里希·保盧斯上將接到報告說蘇軍距離他的總部只有少於40（25英里）；加上已沒有剩餘部隊可以阻止蘇軍在南方的進攻[88]。在南面經過短暫的停頓後，蘇軍第4機械化軍繼續向北進攻，清除在該地區數個城鎮的德國守軍，直指史達林格勒[89]。意識到史達林格勒城內及附近的德軍面臨危險，希特勒命令在該地區之纳粹德国国防军陆军全面防守各個方向，并將頓河與伏爾加河之間的部隊劃為“史達林格勒要塞”，导致了第6軍團突圍的希望破灭[84][90]。第6集团军及其它軸心國單位及大部分第4裝甲軍團之德軍單位被困在蘇軍日益壯大之包圍圈中，只有第16裝甲擲彈師嘗試作突圍行動。由於當蘇軍之坦克軍嘗試沿德軍南翼擴大突破口時，步兵與坦克之間缺乏協調，令大部分羅馬尼亞第4軍團之士兵逃出了包圍圈[84]。

11月22日蘇軍開始渡過頓河，向卡拉奇鎮進攻[91]，防守卡拉奇之德軍大部分由維修及補給人員編成，他們直至11月21日才知道蘇軍的进攻，却仍不知道进攻的蘇軍實力如何[92]。攻佔卡拉奇的橋樑之任務交由第26坦克軍負責，他們利用兩輛俘獲的德軍坦克及1輛侦查車进逼并向守衛開火[93]。上述蘇軍在22日上午突入市內，战斗至下午14时左右逐出守軍，令他们及第4坦克軍得以与從南面而來的斯大林格勒方面军第4機械化軍在顿河畔卡拉奇苏维埃斯基村附近會師[94]，對史達林格勒城內德軍的包圍在1942年11月22日完成[95]，同日蘇軍亦繼續清除包圍圈內羅馬尼亞士兵剩余的袋形阵地，例如由羅馬尼亞第5軍建立的一段[96]。

戰鬥直至11月23日，德軍再次徒劳地嘗試突破包围[91]。此后包圍圈內的軸心國人員移向東面的史達林格勒以避開蘇軍坦克，逃离包围圈的一部分则向西退避，逃向德軍及其它軸心國部隊之陣地[97]。