Theo kế hoạch mang mật danh Chiến dịch Blau ("Fall Blau"), Tập đoàn quân số 6 được chuyển thuộc về Cụm tập đoàn quân B, được đích thân Hitler giao nhiệm vụ làm lực lượng tiến công chủ lực của quân Đức ở phía Nam, trên hướng sông Don và sông Volga, tiến chiếm các mỏ dầu ở Baku và thành phố Stalingrad, một trung tâm công nghiệp sản xuất nông trang, xe tăng, thiết bị lọc dầu, tàu chiến, súng đạn... lớn của Liên Xô. Ngày xuất quân của tập đoàn quân này vào Stalingrad đúng vào ngày kỉ niệm 1 năm chiến dịch Barbarossa của Quân đội Đức Quốc xã (22 tháng 6 năm 1942). Sau những thắng lợi to lớn trên hướng Kalach - Ostrovsky - Kljetzkaja, ngày 23 tháng 8, tập đoàn quân đã tiến đến vùng ngoại ô của thành phố Stalingrad.