空军大肆轰炸后，快速的进攻突破了苏军的防御。在1942年9月13日攻入斯大林格勒，在城中双方进行了寸土必争的巷战，尽管德军在不同阶段成功佔领城内9成的地区，但仍无法拿下最后苏军的防御地区。在德军于城中缓慢推进时，苏军集结了约1,143,500人的兵力在伏尔加河东岸和斯大林格勒市西北郊，并在其11月19日发动的天王星行动中迅速突破轴心国军队临时建立起来的防御线、包围了城中的德国陆军第6军团及其它轴心国军队，虽然德军想以空军补给和冬季风暴行动解除被围歼的危机，但被苏军击退而失败。最后因为冬季的酷寒、传染病滋生和