Numa tentativa de solucionar a constante falta de combustível, a Wehrmacht pôs em prática o "Fall Blau" (Caso Azul), uma ofensiva muito agressiva contra os campos petrolíferos do Cáucaso, no Verão de 1942. Depois dos ataques aéreos iniciais, o 6.º Exército, comandado por Friedrich Paulus, recebeu a missão de capturar Estalinegrado, um ponto central no rio Volga. As suas tropas, apoiadas pelo 4.º Exército Panzer, entraram na cidade a 12 de Setembro. Os combates urbanos, corpo a corpo, tiveram início. A 19 de Novembro, o Exército Vermelho deu início a uma contra-ofensiva designada Operação Urano, cujo objectivo era cercar os exércitos alemães e limitá-los à cidade. O objectivo foi alcançado em 23 de Novembro. Hitler estava consciente de que se Estalinegrado fosse tomada pelos soviéticos, nunca mais voltaria a conquistar a cidade. Ele escolheu Manstein para comandante do recém-criado Grupo de Exércitos Don ("Heeresgruppe Don"), que tinha por missão apoiar às tropas cercadas. Esta operação, designada por "Unternehmen Wintergewitter" (Operação Tempestade de Inverno), deveria reforçar o controlo alemão na cidade. A avaliação inicial feita por Manstein em 24 de de Novembro, era de que o 6.º Exército, com o apoio aéreo adequado, seria capaz de resistir.