Ngày 31 tháng 5 năm 1942, Hoth được đổi làm Tư lệnh Tập đoàn Thiết giáp số 4, thay thế Thượng tướng Bộ binh Richard Ruoff. Đạo quân thiết giáp này được chọn làm mũi nhọn đi đầu của Cụm Tập đoàn quân Nam (Tư lệnh: Thống chế Fedor von Bock) khi Hitler mở Chiến dịch Blau với mục đích xâm chiếm khu vực sông Đông-Volga và vựa mỏ dầu Kavkaz vào mùa hè năm 1942. Từ điểm xuất phát là Kursk, Tập đoàn Thiết giáp số 4 đã nhanh chóng thọc sâu 100 km vào miền Nam Nga, đánh thiệt hại nặng 10 quân đoàn xe tăng của Phương diện quân Tây Nam (Liên Xô) và chiếm cứ một nửa thành phố Voronezh bên bờ tây sông Đông trong các ngày 28 tháng 6 – ngày 7 tháng 7 năm 1942. Tiếp theo đó, mặc dù kế hoạch ban đầu của Bộ Tư lệnh Tối cao Quân đội Đức yêu cầu Hoth vượt sông Đông tại Voronezh và tiến chiếm thành phố Stalingrad trên sông Volga, Hitler chuyển Tập đoàn Thiết giáp 4 sang hướng nam đặng hợp lực cùng Tập đoàn Thiết giáp 1 (Tư lệnh: Đại tướng Ewald von Kleist) vượt hạ lưu sông Đông ở Rostov vào ngày 13 tháng 7. Đây được xem là một quyết định lầm lạc từ phía Hitler, vì đã làm lỡ cơ hội đánh chiếm Stalingrad ngay trong tháng 7 (khi lực lượng Liên Xô ở đây còn mỏng) và gây tắc nghẽn giao thông trên tuyến hành quân của Tập đoàn Thiết giáp số 1. Thấy tiến độ hành quân bị chậm lại đáng kể, vào ngày 31 tháng 7 năm 1942, Hitler lệnh cho Tập đoàn Thiết giáp số 4 trở lại hướng bắc để hợp sức cùng Tập đoàn quân số 6 (Đại tướng Friedrich Paulus) chinh phục Stalingrad. Tại thời điểm này, quân thiết giáp của Hoth đã tiêu tốn rất nhiều nhiên liệu và phía Liên Xô đã đưa các lực lượng dự bị dồi dào đến cố thủ Stalingrad.