קרב סטלינגרד

רקע

ב-22 ביוני 1941 יצאו גרמניה ובעלות בריתה למבצע ברברוסה שמטרתו כיבוש החלק האירופי של ברית המועצות והשמדת הצבא האדום. בתחילה נראה היה כי הצבא הגרמני עתיד להשיג את יעדיו. אזורים נרחבים בחלקה האירופי של ברית המועצות נכבשו, והצבא האדום ספג אבדות קשות, בשורת מערכות כיתור שנמשכו עד סתיו 1941. אולם, המתקפה הגרמנית על מוסקבה (באוקטובר-נובמבר 1941) נבלמה על ידי כוחות הצבא האדום במבואות העיר, ובראשית דצמבר עברו הסובייטים למתקפת נגד, שהדפה את הגרמנים לאחור והסבה להם אבדות כבדות. לקראת מרץ 1942 גרמו הפשרת השלגים והבוץ העמוק בדרכים, בנוסף לתשישות של הצבאות היריבים, לקיפאון זמני בפעילות הצבאית בחזית המזרחית.
לקראת אביב 1942 התאושש הצבא הגרמני בחזית המזרחית מהאבדות שנגרמו לו במהלך החורף, קיבל תגבורות ניכרות והיה מוכן לחדש את המתקפה. הפיקוד הגרמני העליון הבין שעליו לחתור להשגת הכרעה צבאית במלחמה נגד ברית המועצות, מכיוון שהצטרפותה של ארצות הברית למלחמה, לאחר המתקפה על פרל הארבור בדצמבר 1941, העמידה את גרמניה בסכנה של ניהול מלחמה בשתי חזיתות. האפשרות לחדש את המתקפה על מוסקבה נדחתה, בהנחה שהפיקוד הסובייטי יצפה לכך, וירכז את מרבית עתודותיו באזור מוסקבה (כפי שאכן קרה).
רוב המפקדים הבכירים של הוורמאכט בחזית המזרחית תמכו בעריכת מבצעים צבאיים מוגבלים בחזית הדרומית. אולם היטלר שאף לערוך מבצע צבאי בהיקף גדול בהרבה, בעל יעדים אסטרטגיים, בדרום ברית המועצות. הוא האמין שכיבוש דרום רוסיה, כולל אזור הקווקז, בו נמצאו מאגרי הנפט העיקריים של ברית המועצות, יפגע בצורה אנושה במאמץ המלחמה הסובייטי, ויקשה על ברית המועצות להמשיך לנהל את המלחמה. התוכנית הגרמנית כללה גם את חסימת התנועה בנהר הוולגה, ששימש עורק התחבורה הראשי בין אזור עבר הקווקז והרפובליקות של מרכז אסיה לשאר חלקי ברית המועצות. התוכנית הסופית של המתקפה הגרמנית בדרום רוסיה, היוותה פשרה בין הגישה הזהירה והשמרנית, שאפיינה את הפיקוד העליון של הוורמאכט, לבין תוכניותיו השאפתניות של היטלר.

הצבא הסובייטי

הכוחות המזוינים של ברית המועצות כללו שני מרכיבים עיקריים: הצבא האדום וכוחות ביטחון הפנים של הנ.ק.ו.ד., ובהם יחידות משמר הגבול הסובייטי.
בתקופת מלחמת העולם השנייה היו כוחות ביטחון הפנים כפופים ישירות ללברנטי בריה, ראש הנ.ק.ו.ד. אולם במצבי חירום צבאיים, כגון קרב מוסקבה, או קרב סטלינגרד, הם הוכפפו למרותו של המפקד הצבאי בשטח. כוחות ביטחון הפנים כללו מאות אלפי חיילים (53 דיוויזיות ו-28 בריגדות עצמאיות ב-1945), והוצבו בדרך כלל מאחורי יחידות קו החזית של הצבא האדום כ"יחידות חסימה", שנועדו למנוע בריחה המונית או עריקה של חיילים. עם זאת, במקרים רבים מילאו יחידות ביטחון הפנים תפקיד פעיל בלחימה נגד הגרמנים, ואף ספגו אבדות כבדות. דיוויזיית הרגלים ה-10 של הנ. ק.ו. ד, למשל, ששימשה במקור חיל המצב של סטלינגרד, הוצבה תחת פיקוד הארמייה הסובייטית ה-62, ומילאה תפקיד מרכזי בבלימת המתקפה הגרמנית הראשונה על העיר.
כוחות היבשה של הצבא האדום נחלקו לשני סוגים עיקריים: יחידות הרגלים, שהיו בעלי ניידות מוגבלת, ונעו בעיקר ברגל והכוחות הניידים. הכוחות הניידים, שכללו את קורפוסי השריון, הקורפוסים הממוכנים, וקורפוסי הפרשים (מספר יחידות הפרשים בצבא הסובייטי היה גבוה יחסית לצבאות מערביים), קיבלו לידיהם את רוב כלי הרכב הממונעים, כושר הניידות שלהם היה גבוה יחסית, והם נועדו לעריכת מבצעי עומק בעורף האויב (כאשר הצבא האדום היה במתקפה). המחסור בכלי רכב ממונעים, ממנו סבל הצבא הסובייטי, גרם לכך, שדיוויזיות חיל הרגלים התקשו לעמוד בקצב ההתקדמות של הכוחות הניידים, ולכן הם נותרו בדרך כלל מאחור במהלך מבצעים התקפיים.
אחד ההבדלים הבולטים בין הצבא האדום לבין הצבא הגרמני וצבאות מערביים אחרים היה, שאחוז החיילים הלא קרביים (חיילים תומכי לחימה או בשירותים הלוגיסטיים) ששירתו במסגרתו, היה נמוך יחסית. החייל הסובייטי היה הרבה פחות "מפונק" מהחייל הגרמני והצרכים שלו היו מצומצמים יחסית. הוא הורגל "לחיות מהארץ" ולכן יכלו הדרגים הלוגיסטיים של הצבא האדום להתרכז בעיקר באספקת דלק ותחמושת לדרגים הלוחמים, וגודלו של "הזנב הלוגיסטי" ביחידות הצבא האדום היה מצומצם יחסית ליחידות מקבילות בצבאות מערביים.
מאפיין ייחודי בולט נוסף של הצבא האדום היה שליטתה ההדוקה של המפלגה הקומוניסטית בצבא באמצעות "קצינים פוליטיים" (קומיסרים ופוליטרוקים). הם הוצמדו למפקדי היחידות הצבאיות בכל הרמות, במטרה לפקח על נאמנותם המפלגתית. שיטת "הפיקוד הכפול" פגעה קשות ביעילות התפקוד של היחידות הצבאיות. לכן, החל מאוקטובר 1942 הוגבלו מאוד סמכויותיהם של הקצינים הפוליטיים, ונאסר עליהם להתערב בהחלטות המפקדים הצבאיים. הם הורדו לדרגת "סגן המפקד לעניינים פוליטיים", והוגבלו לעיסוק בחינוך פוליטי ובתעמולה בקרב החיילים.
בקיץ 1942, נמצאו כוחות היבשה של הצבא האדום, בעיצומו של תהליך ארגון מחדש, כתוצאה מהלקחים שנלמדו בשנה הראשונה של המלחמה נגד גרמניה הנאצית. כוחות הצבא האדום, שהוצבו במחוזות המערביים של ברית המועצות ערב פתיחת מבצע ברברוסה הושמדו כמעט לחלוטין, ואת מקומם תפסו כוחות עתודה, שאומנו וצוידו בחופזה באזורי העורף. כתוצאה מהאבידות הכבדות שספג הצבא האדום בשנה הראשונה למלחמה, כללה דיוויזיית רגלים סובייטית ממוצעת בקיץ 1942, כ-50 אחוז מתקן כוח האדם שלה בקיץ 1941, אך עוצמת האש שלה גדלה במידה ניכרת. היא צוידה בהרבה יותר כלי ארטילריה ונשק נגד טנקים מסוגים שונים, וחלק ניכר מחיילים צוידו בתת-מקלעים וברובים חצי-אוטומטיים.
הכוחות המשוריינים אורגנו אף הם מחדש במסגרת קורפוסי שריון וקורפוסים ממוכנים (שהחליפו את דיוויזיית השריון, כיחידה הרב זרועית האורגנית), וכן במסגרת בריגדות עצמאיות, שסיפקו סיוע צמוד ליחידות חיל הרגלים. בקיץ 1942 הופיעו לראשונה גם ארמיות שריון, כוח משולב נייד רב עוצמה, שהורכב בדרך כלל מ-2 קורפוסי טנקים וקורפוס ממוכן אחד, וכלל יחידות טנקים, תותחים מתנייעים, חי"ר מוסע על גבי משאיות, תותחי נ"מ ותותחי נ"ט.
במקביל, חיל האוויר הסובייטי היה בתהליך של ארגון מחדש במסגרת של ארמיות אוויר, שכל אחת מהן כללה יחידות של מטוסי קרב, מפציצים ומטוסי תקיפה. בדרך כלל כל "חזית" סובייטית (המונח הסובייטי לקבוצת ארמיות) קיבלה תחת פיקודה ארמיית אוויר אחת.

פיקוד

רמתו המקצועית של הצבא האדום, בתקופת המערכה על סטלינגרד, הייתה נמוכה באופן משמעותי מזו של הצבא הגרמני, למרות השיפורים הניכרים שבוצעו בציודו ובארגונו בשנים 1941–1942. אולם הפיקוד הסובייטי, לפחות ברמות הגבוהות (מפקדי ארמיות וחזיתות) כלל אחוז גבוה של מפקדים מוכשרים, שקודמו במהירות בעקבות ביצועיהם בשדה הקרב בחודשים הראשונים של המלחמה. גם הפיקוד הסובייטי העליון כלל מספר קציני מטה מבריקים, כגון אלכסנדר ואסילבסקי (שמילא תפקיד מרכזי במהלך קרב סטלינגרד) ואלכסיי אנטונוב.
הפיקוד הסובייטי ברמות הנמוכות והבינוניות, לעומת זאת, התאפיין בדרך כלל בהיעדר גמישות, מקוריות ויוזמה. שרר בו החשש מקבלת החלטות עצמאיות ונטיה להיצמד לפקודות; בין השאר, כתוצאה מזיכרון הטיהורים הפוליטיים שנערכו בפיקוד הצבא הסובייטי בשנים 1937–1938, במהלכם חוסל חלק ניכר מהקצונה הבכירה של הצבא; וכן בגלל המערכת הפוליטית הסובייטית, שלא עודדה חשיבה עצמאית. המגבלות של הפיקוד הסובייטי הזוטר הורגשו בעיקר כאשר הצבא הסובייטי נמצא במתקפה, ונדרש לנהל מבצעי עומק בעורף האויב; הצבא הסובייטי הצטיין יותר בלחימה במיגננה.

ציוד וחימוש

בתקופה שקדמה לפלישה הגרמנית לברית המועצות, היה נשק החי"ר הסטנדרטי בצבא האדום רובה מוסין נגאן משופר מדגם M1891/30 - רובה נטען בריח בעל מחסנית 5 כדורים בקליבר 7.62 מ"מ. דגמים משופרים של רובה זה בגרסת קרבין יוצרו בכמויות גדולות מאוד גם במהלך המלחמה.
בשנים 1939–1941 פיתח הצבא האדום מספר דגמי רובים חצי אוטומטיים ותת-מקלעים, אך רק לאחר פתיחת מבצע ברברוסה, הוחל בייצור המוני שלהם.
בשנת 1942 כבר צוידו החיילים הסובייטיים בכמויות גדולות של רובים חצי אוטומטיים מדגם SVT-40 בעלי מחסנית של 10 כדורים, ובתת-מקלעים מדגם פפ"ש עם מחסנית תוף עגולה שהכילה 71 כדורים. הצבא הסובייטי היה מצויד גם במקלעים קלים מדגם "דגטיאריוב", ובמקלעים בינוניים מיושנים מדגם "מקסים" M1910, שהוחלפו רק ב-1943 על ידי מקלע גוריונוב SG-43. בניגוד לצבא הגרמני לא היה לצבא האדום מקלע חי"ר אוניברסלי רב תכליתי, דוגמת ה-MG34 הגרמני, והמקלעים שעמדו לרשותו היו פחות יעילים והרבה יותר מסורבלים להפעלה.
לפני פרוץ המלחמה היו לצבא האדום למעלה מ-20 אלף טנקים, אך רובם המכריע היו טנקים קלים מסדרת BT, שהתקשו להתמודד מול טנקי הפאנצר הגרמניים סימן 3 וסימן 4. בשנת 1942 הוחל בייצור המוני של טנקים בינוניים מדגם T-34/76 שהפכו לעמוד השידרה של כוחות השריון הסובייטיים. ה-T-34 נחשב לאחד הטנקים המוצלחים ביותר של מלחמת העולם השנייה, וב-1941 הוא היה עדיף על כל סוגי הטנקים הגרמניים שעמדו מולו, אך הוא לקה בשתי מגבלות קשות, שפגעו ביעילותו - צריח קטן למדי שהכיל 2 אנשים בלבד, והעדר קשר רדיו אלחוטי (בעיה שנפתרה רק ב-1943).
ב-1942 כבר ייצרו הגרמנים דגמים משופרים של טנקים, שהיו מסוגלים להתמודד נגדו בהצלחה. הצבא האדום היה מצויד גם בטנקים כבדים מדגם "קלים וורושילוב" KV-1, שגם הם צוידו בתותח 76.2 מ"מ, אך היו בעלי שריון עבה יותר. עם זאת, חלק ניכר מהטנקים הסובייטיים ב-1942 היו טנקים קלים מהדגמים T-60 ו-T-70. טנקים אלו, עם 2 אנשי צוות בלבד ושריון דק, לא היוו יריב של ממש לטנקים הגרמניים. הם הצטיינו בניידות גבוהה, ושימשו בעיקר רכבי סיור משוריין, בדומה לפאנצר סימן 2 הגרמני.

צבאות מדינות הציר

קבוצת ארמיות B, שלחמה באזור סטלינגרד, כללה יחידות מרוב המדינות הגרורות של גרמניה, שנטלו חלק במערכה בחזית הסובייטית. בנוסף לשלוש ארמיות גרמניות (שאחת מהן, הארמייה השנייה, לא לקחה חלק במערכה באזור סטלינגרד), כללה קבוצת הארמיות 2 ארמיות רומניות (השלישית והרביעית), את הארמייה השמינית של הצבא האיטלקי ואת הארמייה ההונגרית השנייה. צבאות בעלות הברית של גרמניה הנאצית לא השתתפו אמנם במערכה בתוך העיר סטלינגרד (למעט רגימנט קרואטי אחד), אולם הם נטלו חלק במערכה באזור סטלינגרד ובחבל הדון, בעיקר במהלך מתקפת הנגד של הצבא הסובייטי בחורף 1942–1943.
הוורמאכט היה, אולי, הכוח הצבאי המקצועי והיעיל ביותר מבין כל הצבאות שהשתתפו במלחמת העולם השנייה. החייל הגרמני היה מקצועי ומאומן היטב, והצטיין הן במתקפה והן במגננה. הוא גם הוכיח יכולת הסתגלות מהירה לתנאים המשתנים בשדה הקרב, במיוחד בשלבים המאוחרים של המלחמה, כאשר הצבא הגרמני נמצא כמעט תמיד בנחיתות מספרית גדולה מול יריביו, וסבל לעיתים קרובות ממחסור בציוד ובנשק כבד. הצבא הגרמני הצטיין ברמה גבוהה של גמישות, יכולת אלתור ויוזמה. הקצינים הגרמניים בדרגות הנמוכות חונכו והומרצו לקחת יוזמה, וקיבלו מידה רבה של חופש פעולה מהפיקוד הצבאי הבכיר. הצבא הגרמני הרבה להשתמש בצוותי קרב משולבים רב זרועיים ("קמפגרופה") שהוקמו אד הוק לצורך מילוי משימות מוגדרות, והצטיין במיוחד בקרבות תנועה.
עם זאת, בניגוד לתדמיתו כצבא ממונע מודרני, רק כ-20 אחוז מהיחידות שהשתייכו לכוחות היבשה של הוורמאכט (גרמנית: Heer, צבא) היו ממונעות לחלוטין או בחלקן הגדול (דיוויזיות שריון וחרמ"ש). 90 אחוז מהחיילים בדיוויזיות הרגלים, שהיוו את רוב מניינו של הצבא הגרמני, נעו ברגל או על גבי אופניים, ודרגי התובלה שלהם התבססו בעיקר על סוסים. גם הארטילריה הגרמנית הייתה ברובה ארטילריה נגררת, אם כי יחסית לצבא הסובייטי, הצבא הגרמני הרבה להשתמש בתותחים מתנייעים מסוגים שונים.
לעומת השינויים מרחיקי הלכת שעברו על הצבא הסובייטי במהלך השנה הראשונה של המלחמה בחזית המזרחית, מעטים היו השינויים שנערכו בהרכבו ובציודו של הצבא הגרמני. השינוי המרכזי היה צמצום משמעותי של מספר הטנקים בדיוויזיות השריון ובדיוויזיות הממונעות, מהלך שאיפשר לפיקוד הגרמני להכפיל כמעט את מספר הדיוויזיות הניידות שפעלו בחזית הסובייטית.
צבאות בעלות בריתה של גרמניה הנאצית, ששירתו בחזית הסובייטית, היו נחותות בהרבה מהצבא הסובייטי. הארמיות הרומניות, האיטלקיות וההונגריות, שהגנו על האגף הצפוני של כוחות הציר באזור הדון, סבלו ממחסור בנשק כבד ובנשק מסייע (טנקים, ארטילריה, תותחי נ"ט ומטוסים), והכלים שעמדו לרשותם היו ברובם מדגמים מיושנים, שלא התאימו לדרישות שדה הקרב בחזית הסובייטית. להוציא מספר יחידות עילית (דוגמת הקורפוס האלפיני) מרבית היחידות שלהן סבלו ממורל ירוד ומפיקוד לקוי ולא היו מאומנות ומצוידות כראוי.

ציוד וחימוש

נשק החי"ר הסטנדרטי של הצבא הגרמני בראשית מלחמת העולם השנייה היה רובה נטען בריח בקליבר 7.92 מ"מ לו מחסנית בת 5 כדורים תוצרת "מאוזר" Gewehr 98, וגירסת הקרבין שלו מאוזר K98 (המוכר בישראל בכינוי "רובה צ'כי"). ב-1941 החלו להיכנס לשירות רובים חצי אוטומטיים בעלי מחסנית 10 כדורים מדגם Gewehr 41, שהוחלפו מאוחר יותר בדגם המשופר Gewehr 43. בנוסף לכך צויד החי"ר הגרמני בכמויות גדולות של תת-מקלע מדגם MP40, הידוע בכינויו "שמייסר", בעלי תחמושת 9 מ"מ ומחסנית של 30 כדורים. הנשק המסייע הכיתתי והמחלקתי העיקרי היו מקלעים קלים ובינוניים יעילים מדגם MG34, שהוחלפו ב-1942 בדגם משופר, ה-MG42. יחידות החי"ר הגרמני צוידו בכמויות גדולות של מקלעים קלים, שהעניקו להם עוצמת אש חזקה ועדיפות על יריביהם.
ערב הפלישה לברית המועצות היוו הטנקים הקלים מדגם פאנצר סימן 2, פאנצר 35(t) ופאנצר 38(t) חלק ניכר מכוח השריון הגרמני, אך עד קיץ 1942 הוצאו רובם הגדול מהשירות בקו החזית כחלק מהפקת הלקחים מחודשי המלחמה הראשונים, והטנקים הבינוניים מדגם פאנצר סימן 3 ופאנצר סימן 4 הפכו לעמוד השדרה של כוח השריון הגרמני בחזית המזרחית. הדגמים המשופרים של פאנצר סימן 3 (שצוידו בתותח 50 מ"מ ארוך קנה L/60) ושל פאנצר סימן 4 (בעלי תותח 75 מ"מ ארוך קנה L/43), יכלו להתמודד בהצלחה כנגד הטנקים הסובייטיים מדגם T-34 ומדגם KV-1. אולם בקיץ 1942 עדיין היה מספרם קטן יחסית. לקראת סוף 1942 הוכנסו לראשונה לשימוש בחזית הסובייטית גם טנקים כבדים מדגם טיגר סימן 1 בעלי תותח 88 מ"מ, שהיו עדיפים בהרבה על כל סוגי הטנקים שעמדו לרשות הצבא הסובייטי באותה עת.

תנאי קרקע ואקלים באזור סטלינגרד

השטח בין נהרות הוולגה והדון הוא ברובו המכריע ערבה שטוחה, כמעט נטולת צמחייה גבוהה, בעלת מספר סממנים אופייניים למדבר. הגובה הכללי של הקרקע נע סביב 70 עד 150 מטר מעל פני הים. בין הוולגה והדון זורמים מספר נהרות בכיוון כללי ממזרח למערב: אקסאי, אקסאי יסאולובסקי, מישקובה, דונסקאיה צאריצה וקפרובקה. מאפיין ייחודי לאזור זה הוא היותו מבותר על ידי מספר רב של ערוצי נחלים יבשים, עמוקים למדי ובעלי קירות תלולים (הנקראים "באלקה"). ערוצים אלה מעניקים בדרך כלל יתרון משמעותי לכוח המגן, מכיוון שהם מאפשרים לו לתפוס עמדות הגנה נסתרות ב"מדרון אחורי", שקשה לפגוע בהם באש ארטילרית.
פני הקרקע בתוך העיר סטלינגרד היו מבותרים אף הם על ידי 2 נהרות (צאריצה בדרום העיר, ומאצ'אטקה בחלקה הצפוני), וכן על ידי מספר ערוצי נחלים יבשים - ערוץ קרוטוי, ערוץ דולגי, ערוץ באנוי ועוד - שעברו בכיוון כללי ממערב למזרח, התחברו אל הוולגה ופיצלו את העיר למספר חלקים. מצד אחד, הערוצים הללו סייעו למגינים הסובייטיים, משום שהקשו על הגרמנים לתקוף מצפון ומדרום את האגפים של הארמייה ה-62, לנתק אותה מהוולגה ולכתר אותה. אולם כאשר הגרמנים תקפו חזיתית את העמדות הסובייטיות (כפי שפעלו כמעט תמיד במהלך המערכה על סטלינגרד) הערוצים היוו נקודות תורפה של מערך ההגנה הסובייטי. הם היו קשים להגנה ואיפשרו ליחידות גרמניות קטנות להסתנן דרך הקווים הסובייטיים, להגיע עד הוולגה ולתקוף את המגינים הסובייטיים בעורפם.
האקלים באזור סטלינגרד אופייני לאזורי ערבות ולאזורים מדבריים. הוא מתאפיין באקלים קוטבי, המתאפיין בהבדלים קיצוניים בין הטמפרטורות בשעות היום והלילה, ובין מזג האוויר בחודשי הקיץ והחורף. בקיץ חם מאוד, והטמפרטורה עולות עד כדי 45 מעלות צלזיוס. ואילו בחודשים דצמבר עד פברואר הטמפרטורות יורדות עד 30 מעלות מתחת לאפס. עקב כך, החיילים הגרמניים שכותרו ב"כיס סטלינגרד" סבלו קשות מהקור העז ששרר באזור, בחודשים שקדמו לחיסול הכיס ואף נחשפו להיפותרמיה.

מבצע "מקרה כחול"

תוכנית המתקפה הגרמנית בקיץ 1942 נקראה בשם הקוד: "Fall Blau" ("מקרה כחול"). ביצוע המתקפה הוטל על קבוצת ארמיות דרום הגרמנית, שכללה חמש ארמיות גרמניות, וארבע ארמיות מצבאות המדינות הגרורות של גרמניה הנאצית (הונגריה, איטליה, ורומניה), שהתפקיד העיקרי שיועד להן היה להגן על האגפים של הכוח הגרמני המתקדם.
העדר ההסכמה בין היטלר לבין המטה הכללי של הוורמאכט ביחס ליעדי המתקפה המתוכננת בחזית הדרום, השתקף בתוכנית המבצע, שנוסחה באופן מעורפל ויעדיה הסופיים לא הוגדרו. לפי התוכנית שגובשה סופית בראשית אפריל 1942, נועדה קבוצת ארמיות דרום להשמיד את הכוחות הסובייטיים שעמדו מולה, ולהשתלט על השטח שבין נהר הדון בצפון, נהר הוולגה במזרח, ומורדות הרי הקווקז בדרום.
במבוא לפקודת מבצע מס' 41 נכתב, אמנם, שאחד היעדים של המערכה בחזית המזרחית בשנת 1942 הוא: "לכבוש את אזורי הנפט בקווקז ולחצות את רכס הרי הקווקז", אך תוכנית המבצע הגרמנית לא כללה התייחסות לדרך שבה תושג מטרה זו. לפי התוכנית, שנועדה להתבצע בשלושה שלבים, היו הכוחות הגרמניים אמורים לכבוש תחילה את העיר וורונז', לכתר ולהשמיד את הכוחות הסובייטיים ממערב לנהר הדון, ולאחר מכן להתקדם אל העיר סטלינגרד על נהר הוולגה בשתי זרועות, כאשר הזרוע הצפונית תנוע במורד נהר הדון ואילו הזרוע הדרומית תתקדם לאורך נהר הדונייץ ונהר הדון התחתון. בתוכנית לא נכתב במפורש שיש לכבוש את סטלינגרד, והוזכרה האפשרות להסתפק בהפגזה או בהפצצה של העיר "על מנת ליטול ממנה את חשיבותה כמרכז של תעשייה צבאית וכצומת תחבורה".
לאחר ההשתלטות על אזור סטלינגרד נועדו הכוחות הגרמניים, בסיוע מספר ארמיות מצבאות גרורותיה של גרמניה, להקים מערך הגנה, שישתרע ברובו לאורך נהר הדון, מאזור אוריול בצפון עד לנהר הוולגה במזרח, על מנת לאבטח את אגפם השמאלי. נשקלה גם אפשרות להציב כוח עתודה נייד מדרום לרוסטוב, כדי להגן על האגף הגרמני הימני מפני מתקפת נגד סובייטית מכיוון הקווקז.
יעדי השלב הבא של המתקפה הגרמנית נותרו מעורפלים. אפשרות אחת הייתה להתקדם צפונה, לאורך נהר הוולגה, כדי לנתק את הכוחות הסובייטיים המגנים על מוסקבה מעורפם, או לנוע בכיוון צפון-מזרח במטרה לכבוש את מרכזי התעשייה הסובייטית בהרי אוראל. אפשרות שלישית הייתה להפנות את הכוח הגרמני העיקרי דרומה, כדי לכבוש את אזור הקווקז, לנתק את אספקת הנפט הסובייטית, ואולי אף לשלוח כוחות דרומה דרך איראן וטורקיה, כדי לחבור לארמיית השריון אפריקה בפיקודו של ארווין רומל, ולהשתלט על מקורות הנפט של האימפריה הבריטית במזרח התיכון.
מתקפת הקיץ הגרמנית נועדה להתחיל בסוף מאי 1942, אך הסתבכות הארמייה ה-11 בקרבות קשים בחצי האי קרים גרמה לדחיות חוזרות ונשנות. ההמתנה לסיום מסע המלחמה בקרים התארכה בשל עמידת הגבורה של מגני סבסטופול שעמדו במצור קשה והחזיקו מעמד עד ראשית יולי 1942.
בה בעת, ערך הצבא האדום מתקפה גדולה באזור חרקוב באמצע מאי, בניסיון לשחרר את העיר מידי הגרמנים. הכוחות הניידים הגרמניים ערכו התקפת נגד והצליחו לכתר ולהשמיד חלק גדול מהכוחות התוקפים במסגרת קרב חרקוב השני. המתקפה הסובייטית נכשלה מבלי שהייתה לה השפעה של ממש על תוכנית המתקפה הגרמנית, אך האבדות הכבדות בכוח אדם ובשריון שספג הצבא האדום במהלכה החלישו מאוד את כוחותיו בחזית הדרומית.
המתקפה הגרמנית נפתחה לבסוף ב-28 ביוני 1942. בסך הכל כוחות הציר שהשתתפו בשלב הפתיחה של "מבצע מקרה כחול", כללו 72 דיוויזיות גרמניות (יותר מ-1.2 מיליון חיילים) ו-30 דיוויזיות רומניות, איטלקיות והונגריות. כוחות אלו היו מצוידים בכמעט 2000 טנקים ותותחי סער והסתייעו בכ-1700 מטוסים מבצעיים.התנגדות הכוחות הסובייטיים התמוטטה בתוך זמן קצר, וכוחות השריון הגרמניים החלו להתקדם במהירות מזרחה כמעט ללא התנגדות. כל הניסיונות ליצור קווי הגנה חדשים כדי לבלום את התקדמות הארמיות הגרמניות נכשלו, משום שמהירות ההתקדמות הגרמנית לא אפשרה לצבא האדום להתאושש ולהתארגן מחדש. מזג האוויר הנוח ופני הקרקע המישוריים אפשרו לכוחות השריון הגרמניים לנצל את יתרונותיהם במלחמת תנועה, ולהפעיל ביעילות את טקטיקת הבליצקריג.
המקום היחיד שבו הצליחו הכוחות הסובייטיים לבלום את ההתקדמות הגרמנית היה באזור העיר וורוניז'. ב-5 ביולי 1942 חצו כוחות מהארמייה ההונגרית השנייה ומארמיית הפאנצר הרביעית את נהר הדון וכבשו את חלקה המערבי של העיר. הפיקוד הסובייטי העליון חשש שהגרמנים מתכוונים לנצל את ראש הגשר כדי לנוע בכיוון צפון-מזרח לאזור טמבוב וסראטוב, ולנסות לאגף את מוסקבה ממזרח. הוא הקים במהירות חזית חדשה בשם חזית וורונז' והעביר תחת פיקודה שלוש ארמיות מהעתודה. כוחות העתודה הסובייטיים ערכו שורת התקפות נגד ואילצו את כוחות הציר לעבור למיגננה בגזרה זו. לא ברור אם הפיקוד הגרמני התכוון להמשיך בהתקדמות מזרחה לאחר כיבוש וורוניז, או שרק רצה להציב באזור כוח חסימה, כדי להגן על האגף השמאלי של קבוצת ארמיות דרום מפני התקפת נגד סובייטית.
ההצלחה הסובייטית המקומית באזור וורוניז' לא השפיעה על התקדמות הזרוע הצפונית של המתקפה הגרמנית (שכללה את ארמיית הפאנצר ה-4 והארמייה ה-6), שעיקר כוחה המשיך לנוע במהירות בכיוון דרום-מזרח, במקביל לגדה הימנית (הדרומית) של הדון. נסיגת כוחות הצבא האדום באזור זה הייתה כה מהירה, עד שהגרמנים לא הספיקו לכתר ולהשמיד כוחות סובייטיים בהיקף גדול; כפי שהיה במערכות הכיתור בקיץ הקודם. ב-23 ביולי כבשו הכוחות הגרמניים את העיר רוסטוב, המכונה "השער לקווקז", לאחר מספר ימים של קרבות רחוב עזים. נראה היה שכוחות הצבא האדום בחזית הדרום מתפוררים, ושאין כוח המסוגל לבלום את המשך ההתקדמות הגרמנית.
בשלב זה עשה היטלר טעות קריטית. התקדמות המתקפה הגרמנית הייתה מהירה ומוצלחת כל כך, עד שהוא החליט לזנוח את תוכנית המבצע המקורית ולנסות להשיג בעת ובעונה אחת את שני יעדיו העיקריים: כיבוש הקווקז וחסימת הוולגה באזור סטלינגרד. הוא הדיח את פדור פון בוק, מפקד קבוצת ארמיות דרום, בטענה שגילה הססנות בניצול ההצלחה, ופיצל לשניים את קבוצת הארמיות שלו. במסגרת פקודת מבצע מס' 45 נקבע, שקבוצת ארמיות B, שכללה את הארמייה השנייה, הארמייה השישית וארמיית הפאנצר הרביעית, תשמיד את כוחות הצבא האדום באזור סטלינגרד, תכבוש את העיר, ותקים מערך הגנה בין הוולגה לעיקול הדון. קבוצת ארמיות A, שכללה את הארמייה ה-17 ואת ארמיית הפאנצר הראשונה, נועדה לפנות דרומה, לכבוש את אזור קובאן ואת הרי הקווקז, ולהשתלט על שדות הנפט הסובייטיים באזור באקו. בראייה לאחור, ניתן לקבוע שפיצול קבוצת ארמיות דרום גרם לכך שאף אחת משתי קבוצות הארמיות החדשות לא הייתה חזקה מספיק כדי לבצע את המשימות שהוטלו עליה.
טעות נוספת של היטלר הייתה להורות לארמיית הפאנצר הרביעית לפנות דרומה, כדי לסייע לארמיית הפאנצר הראשונה להתגבר על התנגדות הכוחות הסובייטיים, שעיכבו את התקדמותה, ולחצות את נהר הדון התחתון. בדיעבד התברר שארמיית הפאנצר הראשונה כלל לא הייתה זקוקה לעזרה. שתי ארמיות השריון הגיעו אל מעברות הדון יחדיו, ויצרו פקק תנועה ענק, שעיכב את תנועת שתיהן למשך מספר ימים חיוניים. בסופו של דבר, הורה היטלר לארמיית הפאנצר הרביעית לחזור למשימתה המקורית, ולתקוף את סטלינגרד מכיוון דרום דרך קוטלניקובו.

המערכה על דרכי הגישה לסטלינגרד

לקראת אמצע יולי הגיעו כוחות החלוץ של הארמייה הגרמנית השישית עד לנהרות צ'יר וצימלה, כמה עשרות ק"מ ממערב לברך הגדולה של נהר הדון, שם נתקלו לראשונה בהתנגדות סובייטית מאורגנת. בשלב זה, הפיקוד הסובייטי העליון כבר הבין, כי מטרת המתקפה הגרמנית היא כיבוש סטלינגרד וחסימת התנועה על נהר הוולגה בעיקול הנהר שליד העיר, ולכן החל להזרים כוחות עתודה לאזור. ב-12 ביולי הקימה הסטאבקה חזית חדשה בשם חזית סטלינגרד, תחת פיקוד מרשל סמיון טימושנקו, כדי לבלום את המשך ההתקדמות הגרמנית לעבר העיר. החזית כללה עם הקמתה שלוש ארמיות, שהועברו אליה מעתודת הסטאבקה (הארמיות ה-62, ה-63, וה-64). שלוש הארמיות הוצבו באזור טולה, מדרום למוסקבה, והעברתן לאזור סטלינגרד הייתה משימה מורכבת, שדרשה זמן ניכר. חלק מיחידותיהן הגיעו לקו החזית רק לקראת סוף החודש. בנוסף לארמיות העתודה קיבלה החזית תחת פיקודה את מה שנותר מארבע ארמיות נוספות (הארמיות ה-21, ה-28, ה-38 וה-57), שהשתייכו במקור אל החזית הדרום-מערבית, וספגו אבידות כבדות בשלב הראשון של מתקפת הקיץ הגרמנית. היא הסתייעה בארמיית האוויר השמינית, שכללה כ-450 מטוסים. לקראת סוף החודש הועברה גם הארמייה ה-51 תחת פיקוד החזית, והיא תוגברה על ידי 4 קורפוסי טנקים, שאורגנו במסגרת שתי ארמיות טנקים חדשות. שתי הארמיות (ה-1 וה-4) הוקמו בחופזה על בסיס המפקדות של הארמיות ה-28 וה-38, וכללו בסך הכל כ-550 טנקים.
הארמייה השישית הייתה אחת היחידות הצבאיות החזקות ביותר של הוורמאכט. הפיקוד הגרמני תיגבר אותה עד שבשבוע האחרון של יולי 1942 היא כללה 4 קורפוסים של חי"ר ו-2 קורפוסי פאנצר (ה-14 וה-24), ובהן 270 אלף חיילים, 3,000 קני ארטילריה וכ-500 טנקים. הארמייה קיבלה סיוע מצי האוויר הרביעי, שכלל כ-1,200 מטוסים, ונהנתה מעדיפות ניכרת על הכוחות הסובייטיים שניצבו מולה, במיוחד במספר המטוסים. השליטה הכמעט מוחלטת של חיל האוויר הגרמני בשמיים מעל שדה הקרב העניקה לצבא הגרמני יתרון גדול על הצד הסובייטי, משום שהכוחות הסוביטיים היו חשופים לחלוטין לתקיפות מהאוויר בערבה השטוחה והחשופה ממערב לסטלינגרד.
כוחות העתודה הסובייטיים הוטלו למערכה בחופזה, וחלקם הותקפו לפני שהספיקו להתארגן כראוי. מספר התקפות נגד בלתי מתואמות, שביצעו ארמיית הטנקים הראשונה וארמיית הטנקים הרביעית בסוף יולי נכשלו, ושתי הארמיות ספגו אבידות כבדות, בעיקר מתקיפות מהאוויר. עם זאת, ההתנגדות העזה של "חזית סטלינגרד" הצליחה להאט במידה ניכרת את קצב ההתקדמות הגרמנית, ואילצה את הפיקוד הגרמני לתגבר את הארמייה השישית, ולהפנות את ארמיית הפאנצר הרביעית לעזרתה. גורם נוסף להאטת ההתקדמות הגרמנית לכיוון סטלינגרד היה מחסור בדלק, שאילץ את הכוחות הניידים הגרמניים לעצור את התקדמותם פעם אחר פעם. במשך שלושה שבועות הצליחה הארמייה השישית להתקדם 60–80 ק"מ בלבד (לעומת מאות ק"מ בשבועיים הראשונים של מתקפת הקיץ הגרמנית). רק לקראת אמצע אוגוסט היא השלימה את כיבוש כל השטח ממערב לברך הגדולה של נהר הדון, למעט מספר ראשי גשר, שהוחזקו על ידי הצבא הסובייטי בגדה הדרומית של הנהר באזור סרפימוביץ. ב-9 באוגוסט הצליחו הכוחות הניידים הגרמניים לכתר 4 דיוויזיות חי"ר (כ-30 אלף חיילים) וחלק גדול מיחידות הארטילריה של הארמייה ה-62 בגדה המערבית של הדון מצפון לקאלאץ. הכוחות המכותרים המשיכו בלחימה עד ה-14 בחודש, אך רק כמה מאות חיילים הצליחו להחלץ בשלום מטבעת הכיתור הגרמנית.
הזרוע הדרומית של המתקפה הגרמנית על סטלינגרד כללה שני קורפוסים מארמיית הפאנצר הרביעית, בסיוע הקורפוס ה-6 מהארמייה הרומנית הרביעית. כוחות אלו חצו את נהר הדון התחתון באזור צ'ימליאנסקאיה ב-21 ביולי, כבשו את העיר קוטלניקובו ב-3 באוגוסט, והתקדמו צפונה לכיוון סטלינגרד לאורך קו הרכבת נובורוסיסק-סטלינגרד, בניסיון לאגף ולכתר את הכוחות הסובייטיים שהגנו על דרכי הגישה אל העיר. עד אמצע אוגוסט הגיעה ארמיית הפאנצר הרביעית עד לקו נהר מישקובה, כ-70 ק"מ מדרום לסטלינגרד.
שתי הארמיות הגרמניות ויחידות העזר שלהן המשיכו להתקדם באיטיות לכיוון סטלינגרד, מול התנגדות סובייטית גוברת והולכת. ב-21 באוגוסט חצו יחידות מהארמייה השישית את הדון באזור ורטיאצ'י והקימו ראש גשר בגדה המזרחית של הנהר. ב-23 באוגוסט הצליח קורפוס הפאנצר ה-14 לפרוץ מראש הגשר הגרמני, להבקיע את החזית הסובייטית ולהגיע עד לנהר הוולגה מצפון לרינוק, הפרבר הצפוני של סטלינגרד. אולם ניסיונה של דיוויזיית הפאנצר ה-16 לנצל את ההצלחה לכיבוש הרבעים הצפוניים של סטלינגרד, נבלם על ידי יחידות מיליציה, שגויסו בחופזה מקרב פועלי התעשייה של העיר, בסיוע טנקים שהוסעו לקו החזית היישר מקווי הייצור של מפעל הטרקטורים (שהוסב לייצור טנקים) בצפון העיר.
במקביל לפריצה הגרמנית אל הוולגה מצפון לסטלינגרד, ביצע צי האוויר הרביעי בין 23 ל-25 באוגוסט סדרה של תקיפות מסיביות מהאוויר על העיר בכוח של כ-600 מפציצים. ההפצצות הגרמניות גרמו להרס רב וגבו מספר רב של קורבנות, חלקם הגדול אזרחים. פיקוד חזית סטלינגרד ניסה בתחילה לחסל את המבלט הגרמני מצפון לסטלינגרד, שרוחבו היה פחות מ-10 ק"מ, באמצעות התקפות נגד, אך לאחר שנכשל במאמציו, נאלצו הארמיות ה-64 וה-62 לסגת אל טבעת ההגנה הפנימית מסביב לסטלינגרד. במחצית הראשונה של ספטמבר התרכזו הקרבות במבואות סטלינגרד, וקצב ההתקדמות הגרמני הואט מאוד. רק ב-10 בספטמבר הצליחה ארמיית הפאנצר הרביעית לפרוץ אל הוולגה באזור קופורוסנויה מדרום לעיר, בתפר שבין הארמייה ה-64 והארמייה ה-62, ובכך השלימה את ניתוק הארמייה ה-62, והותירה אותה להילחם לבדה בחורבות העיר.
סטלין, שייחס חשיבות רבה מאוד, הן צבאית והן פוליטית, להמשך ההחזקה בסטלינגרד, שלח בסוף אוגוסט את גאורגי ז'וקוב, אחד המפקדים המוכשרים ביותר של הצבא האדום ואיש אמונו, לאזור סטלינגרד כדי למנוע את נפילת העיר לידי הגרמנים. המשימה שהוטלה על ז'וקוב הייתה לפקד על מתקפת הנגד של כוחות מחזית סטלינגרד (בפיקוד גנרל וסילי גורדוב) על הכוח הגרמני, שהגיע אל הוולגה מצפון לעיר. המתקפה נועדה לקטוע את הטריז הגרמני ולחדש את הקשר עם הארמייה ה-62 בסטלינגרד, או לפחות להסיט כוחות גרמניים גדולים ככל האפשר מהמתקפה על העיר. ב-3 בספטמבר תקפה ארמיית המשמר הראשונה את הכוחות הגרמניים ללא הצלחה. ב-5 בחודש הצטרפו למתקפת הנגד גם הארמייה ה-24 והארמייה ה-66 מחזית סטלינגרד. המתקפה נמשכה עד ה-11 בחודש, מבלי שזכתה בהישגים משמעותיים. בזיכרונותיו מתרץ ז'וקוב את כישלון מתקפת הנגד בכך שלא הוכנה כראוי, עקב דרישת סטלין לפתוח במתקפה מיד ובכל מחיר, ולא קיבלה סיוע מספיק של מטוסים, טנקים וארטילריה. עם זאת, קורפוס הפאנצר ה-14 ספג אבדות כבדות, מטוסי הלופטוואפה הופנו לסייע בהדיפת התקפות הנגד הסובייטית, והלחץ הגרמני על הארמייה ה-62 פחת למשך מספר ימים קריטיים.

המערכה בתוך העיר (ספטמבר-נובמבר 1942)

ב-12 בספטמבר מינתה מועצת המלחמה של החזית הדרום-מזרחית את הגנרל וסילי צ'ויקוב, שהוכיח את יכולתו בקרבות המגננה שניהלה הארמייה ה-64 בחודש אוגוסט מדרום לסטלינגרד, למפקדה החדש של הארמייה ה-62, בצירוף פקודה חד משמעית להגן על העיר עד האיש האחרון.
הארמייה ה-62 ספגה אבידות כבדות ביותר במערכה על דרכי הגישה לסטלינגרד, איבדה את מרבית הארטילריה שלה ונמצאה במצב של דמורליזציה. 6 מתוך 12 הדיוויזיות שלה נותרו עם פחות מאלף חיילים. מפקד הארמייה הקודם, אנטון לופאטין, לא האמין שניתן להחזיק בסטלינגרד, וביקש לסגת לגדה המזרחית של הוולגה. גישה זו חילחלה לדרגים הנמוכים יותר של הפיקוד ופגעה במורל הגייסות.
קיימת מחלוקת לגבי כוחה של הארמייה ה-62 ערב פתיחת המתקפה הגרמנית על סטלינגרד. לפי מקור אחד כללה הארמייה בשלב זה כ-50 אלף איש (מתוכם כ-20 אלף בדיוויזיית הנ.ק.וו.ד ה-10 ובשלוש "בריגדות מיוחדות" של מיליציה עירונית, שהיו תחת פיקודה), 172 תותחים, 566 מרגמות, וכ-100 טנקים (56 כשירים ללחימה). אנטוני ביוור נוקב במספר נמוך בהרבה, כ-20 אלף חיילים בסך הכל. היא החזיקה ברצועת קרקע, שעומקה הממוצע לא עלה על 9 ק"מ, בגדה המערבית של הוולגה. פיקוד החזית ציפה שצ'ויקוב יחזיר לארמייה החבוטה את רוח הלחימה וייצב את המצב בתוך סטלינגרד.
יחידות הארמייה הגרמנית ה-6 וארמיית הפאנצר ה-4, שעמדו לתקוף את סטלינגרד, ספגו אף הן עשרות אלפי נפגעים במהלך השלבים הראשונים של מבצע "כחול" ובמערכה על דרכי הגישה לעיר. הן היו מותשות לאחר כחודשיים וחצי של לחימה ללא הפוגה, ומכיוון שהפיקוד הגרמני התקשה להשלים את כל האבידות שספגו בכוח אדם ובציוד, כוחן היה הרבה מתחת לתקן.

המתקפה הגרמנית הראשונה

ב-13 בספטמבר פתחו שבע דיוויזיות גרמניות, שכללו כ-80 אלף חיילים וכ-400 טנקים, במתקפה גדולה על סטלינגרד, בניסיון לכבוש את העיר בסערה. ארבע דיוויזיות מקורפוס הפאנצר ה-48 של ארמיית הפאנצר הרביעית תקפו את חלקה הדרומי של העיר, ובמקביל תקפו שלוש דיוויזיות חיל רגלים מהקורפוס ה-51 של הארמייה השישית את מרכז העיר. הכוחות הסובייטיים, שסבלו מנחיתות גדולה בכוח אדם ובמיוחד בנשק כבד, לא הצליחו לבלום את המתקפה הגרמנית, אף שהסבו אבדות ניכרות לכוחות התוקפים.
הגרמנים הצליחו להשתלט על מרבית החלק הדרומי של סטלינגרד, מדרום לנהר צאריצה. הם גם היו קרובים לכבוש את גבעת מאמייב (מאמייב קורגאן), תל קבורה טטרי במרכז סטלינגרד שחלש על העיר כולה, ועל המזחים שעל נהר הוולגה, שהארמייה ה-62 הייתה תלויה בהם לצורך קבלת אספקה ותגבורות.
הארמייה הייתה על סף קריסה, וצ'ויקוב דרש להחיש לה תגבורות בדחיפות. בליל 14/15 בספטמבר חצתה את הוולגה דיוויזיית המשמר ה-13 בפיקוד גנרל אלכסנדר רודימצב, והוטלה מיד למערכה על מרכז העיר. הדיוויזיה איבדה כ-15 אחוז מכוחה ביום הלחימה הראשון, אך הצליחה לבלום את ההתקדמות הגרמנית במספר גזרות, ולהרוויח זמן יקר, שנדרש לייצוב מערך ההגנה ולהעברת תגבורות נוספות לארמייה ה-62. כוחות סובייטיים קטנים החזיקו במספר נקודות מפתח בעיר, כגון ממגורת התבואה, חנות הכל-בו "אוניברמאג" ותחנת הרכבת המרכזית, והגנו עליהן עד לאיש האחרון, פשוטו כמשמעו. הלחימה סביב גבעת מאמייב הייתה קשה במיוחד, ופסגת הגבעה עברה מיד ליד מספר רב של פעמים.
ב-19 בספטמבר חידשו כוחות חזית סטלינגרד את מתקפת הנגד על האגף השמאלי של הארמייה השישית מצפון לסטלינגרד, ואף על פי שמתקפה זו נכשלה, היא הקלה במעט את הלחץ הגרמני על כוחות הארמייה ה-62.
ב-21 בחודש הצליחו הגרמנים לפרוץ אל הוולגה דרך ערוץ קורוטוי, להשתלט על אזור המעגן המרכזי ולנתק מספר יחידות סובייטיות, שהחזיקו במרכז העיר, מדרום לערוץ. אולם ניסיונות גרמניים לנצל את ההצלחה כדי להתקדם צפונה ודרומה לאורך הנהר ו"לקפל" את האגפים של הכוחות הסובייטיים, נכשלו. עד 24 בספטמבר דעכה המתקפה הגרמנית. הכוחות הגרמניים, שספגו אבדות כבדות במהלך הלחימה הקשה, היו זקוקים לפסק זמן לצורך קבלת תגבורות והתארגנות מחדש. הם השלימו כמעט את כיבוש חלקה הדרומי של סטלינגרד והשתלטו גם על חלק גדול ממרכז העיר, אך ההתנגדות הסובייטית הלכה והתחזקה. אף על פי שלקבוצת ארמיות B היו כ-20 דיוויזיות באזור סטלינגרד, פחות ממחציתן (8–10 דיוויזיות) יכלו להשתתף בפועל בלחימה בתוך העיר. שאר הכוחות של קבוצת הארמיות רותקו להגנה על שני האגפים של איגוד הכוחות הגרמני שתקף את סטלינגרד מפני התקפות נגד עזות שביצעו כוחות סובייטיים מדרום ומצפון לעיר.
צ'ויקוב הצליח להפיח רוח קרב חדשה בחייליו, שצברו ניסיון וביטחון בלוחמה בשטח בנוי ולמדו להתמודד עם השריון הגרמני. כדי לנטרל את העדיפות הגרמנית בטנקים ובמטוסים, וכדי להתמודד עם הטקטיקה ההתקפית הגרמנית - שהתבססה על שיתוף פעולה הדוק בין חי"ר, טנקים ומטוסים - פיתחה הארמייה ה-62 טקטיקה נגדית, שהתבססה על צמצום המרחק בין המגנים הסובייטיים לבין הכוחות הגרמניים התוקפים עד למינימום האפשרי (לא יותר מ-50 מטר). צ'ויקוב קרא לטקטיקה זו "חיבוק" של הגרמנים. היא הקשתה על האחרונים להעניק סיוע אווירי קרוב וסיוע ארטילרי לכוחות הקרקע שלהם, מחשש לפגוע בחייליהם במקום באויב. היחידות הסובייטיות חתרו כל הזמן למגע עם הכוחות הגרמניים שעמדו מולם, והרבו לבצע התקפות נגד באמצעות יחידות קטנות ומאומנות היטב ("קבוצות סער") בעיקר בשעות הלילה, כדי לכבוש מחדש מבנים ועמדות שהוחזקו על ידי הגרמנים ולשמור על מגע קרוב איתם.
הארמייה ה-62 עשתה גם שימוש נרחב בצלפים, שהסבו אבדות ניכרות לגרמנים ומנעו תנועה חופשית ברחובות ובקרבת החזית. הטנקים הגרמניים התקשו לתפקד ביעילות בתוך ההריסות של העיר החרבה, והחיילים הסובייטיים ניצלו היטב את הריסות הבניינים (שיצרו ההפגזות וההפצצות הגרמניות), כדי להטמין מוקשים ומארבי נ"ט לשריון הגרמני. התוצאה הייתה קרבות מבית לבית, על כל בניין מגורים, כל מבנה תעשייה וכל מרתף. הגרמנים כינו סוג זה של לחימה "Rattenkrieg" - לוחמת עכברושים.

המערכה על האזור התעשייתי של סטלינגרד

ב-27 בספטמבר חידשו הגרמנים את המתקפה על סטלינגרד, והפעם ריכזו את עיקר מאמציהם בכיבוש חלקה הצפוני התעשייתי של סטלינגרד, שכלל שלושה מפעלי תעשייה גדולים ("אוקטובר האדום", "באריקדות", ומפעל הטרקטורים), מספר מפעלים קטנים יותר (מפעל "סיליקט", המפעל הכימי "לאזור", מפעל הלבנים ועוד) ושיכוני הפועלים הצמודים אליהם. למרות התנגדות הגבורה של המגינים הסובייטיים, הצליחו הגרמנים להתקדם בהדרגה, בסיוע מאות טנקים ואלפי גיחות יומיות של חיל האוויר הגרמני. המתקפה הגרמנית נמשכה כמעט ללא הפוגה במשך 11 יום. הגרמנים הצליחו להשתלט על מרבית שטח שיכוני הפועלים והארמייה ה-62 נדחקה לאחור כמעט עד למפעלים עצמם, שם נבלמה בסופו של דבר המתקפה הגרמנית. באזור גבעת מאמייב המשיכו להתנהל קרבות אכזריים כל העת. הכוחות הסובייטיים איבדו את השליטה על פסגת הגבעה, אך גם הגרמנים לא הצליחו להתבסס עליה, והיא נותרה שטח הפקר בין הצדדים היריבים.
החל מ-29 בספטמבר תקפו הגרמנים גם את "מבלט אורלובקה", בליטה סובייטית בקו החזית ברוחב 5 ק"מ ובעומק 20 ק"מ מצפון-מערב לאזור התעשייתי של סטלינגרד. הכוחות הסובייטיים החלשים יחסית שהחזיקו במבלט הותקפו על ידי כוחות משלוש דיוויזיות גרמניות, ולאחר כמעט עשרה ימים של לחימה עיקשת נאלצו שרידיהם לסגת לכיוון שיכון הפועלים של בית החרושת לטרקטורים. הגרמנים ספגו אבדות כבדות במהלך הלחימה, אך גם דמה של הארמייה ה-62 הוקז כמעט לחלוטין. השטח שנותר בשליטה סובייטית בסטלינגרד הצטמצם מאוד, והמעגנים על נהר הוולגה, ששימשו "צינור החיים" של הארמייה ה-62, הפכו פגיעים יותר ויותר לאש גרמנית, כולל לעיתים אש מקלעים בכינון ישיר.
הארמייה ה-62 לא הייתה מצליחה להחזיק מעמד לולא הסיוע המאסיבי שקיבלה מכוחות הארטילריה שרוכזו בגדה המזרחית של הוולגה, שכללו גם מספר רב של מטולי רקטות רב-קניים מדגם "קטיושה", וממטוסי חיל האוויר הסובייטי שהפציצו את הכוחות הגרמניים בעיקר בשעות החשיכה (בשעות היום חיל האוויר הגרמני שמר על שליטה מוחלטת בשמיים מעל סטלינגרד). אחת מיחידות המפציצים המפורסמות, שהשתתפה בגיחות ההפצצה הליליות על הגרמנים, הורכבה מנשים בלבד, וקיבלה את הכינוי מכשפות הלילה.
בהתאם לדרישת צ'ויקוב, השאירה כל דיוויזיה שנשלחה לתגבר את הארמייה ה-62 את יחידות הארטילריה שלה (למעט תותחי הנ"ט והמרגמות) בגדה המזרחית של הנהר, ויחידות אלו הופעלו במרוכז על ידי מפקד הארטילריה של הארמייה. הארטילריה הסובייטית הפגיזה את הכוחות הגרמניים ללא הפוגה, גרמה להם אבדות כבדות ולא אפשרה להם לנוח בשעות הלילה. היא ריכזה את פעילותה בעיקר באזורי העורף הגרמניים, ובהפגזת ריכוזי כוחות שהתכוננו להתקפה בקרבת קווי החזית, וכוונה על ידי צופי ארטילריה שפעלו בקווי החזית הקדמיים. התקפות גרמניות לא מועטות הוכשלו באמצעות ריכוזי אש ארטילרית מכוונים היטב.
בראשית אוקטובר, העומק המרבי של ראש הגשר שהוחזק על ידי הארמייה ה-62 בסטלינגרד לא עלה על 3 ק"מ. לאחר שהגרמנים השתלטו לבסוף על פסגת גבעת מאמייב, הם יכלו לשלוט באש על כל רוחבו ועומקו של מערך ההגנה הסובייטי, ולטווח במדויק את אש הארטילריה שלהם על כלי השיט שניסו להעביר אספקה ותגבורות לארמייה ה-62. לאחר הפוגה קצרה של מספר ימים, שנוצלה על ידי הסובייטים לביצוע התקפות נגד מקומיות, שנועדו להרחיב במקצת את השטח שבשליטתם, חידשו הגרמנים את המתקפה על האזור התעשייתי של סטלינגרד.
ב-14 באוקטובר תקפו שלוש דיוויזיות רגלים ושתי דיוויזיות פאנצר, בסיוע יותר מ-2,000 גיחות שביצע קורפוס האוויר הגרמני השמיני, את הכוחות הסובייטיים שהגנו על אזור מפעל הטרקטורים על שם דרז'ינסקי. תוך יומיים הצליחו הגרמנים להתקדם כ-2 ק"מ בחזית צרה, להשתלט על חלק גדול משטח המפעל, להגיע עד לוולגה, ולבתק לשניים את השטח בו החזיקה הארמייה ה-62 בסטלינגרד. הכוחות הסובייטיים שהחזיקו בשכונות ריינוק וספארטנובקה בפאתיה הצפוניים של סטלינגרד נותקו מהגוף העיקרי של הארמייה, אך ניסיונות הגרמנים להשמיד את איגוד הכוחות הצפוני המכותר נכשלו.
צ'ויקוב טען בזכרונותיו, שביום הראשון של המתקפה ספגו הגרמנים למעלה מ-3,000 הרוגים, אך הודה שגם כוחותיו ספגו אבדות כבדות מאוד. בליל 15 באוקטובר פונו כ-3,500 פצועים סובייטיים לגדה המזרחית של הוולגה, מספר שיא בכל תקופת הקרבות בסטלינגרד. דיוויזיית המשמר ה-37, שספגה את המהלומה הגרמנית העיקרית, הושמדה כמעט לחלוטין עד 17 באוקטובר. לפי המקורות הגרמניים, אבדות הארמייה השישית ב-14 באוקטובר היו קלות בהשוואה לאבדות הצד הסובייטי, וכללו 538 נפגעים ו-22 טנקים ותותחי סער בלבד.
ב-19 באוקטובר פתחו כוחות חזית הדון במתקפה חדשה על הכוחות הגרמניים מצפון לסטלינגרד, במטרה לסייע לארמייה ה-62 הלחוצה. במקביל פתחה גם הארמייה ה-64 מחזית סטלינגרד במתקפת הסחה על האגף הגרמני הדרומי באזור קופורוסנויה. שתי המתקפות לא נחלו הצלחה משמעותית, אך הן הקלו במעט את הלחץ על הכוחות הסובייטיים בסטלינגרד למשך מספר ימים, ואפשרו לארמייה ה-62 לייצב את מערך ההגנה שלה ולקבל תגבורות. גאורגי ז'וקוב טען בדיעבד שהתקפות הנגד שהנחיתו הכוחות הסובייטיים על האגפים של איגוד הכוחות הגרמני שתקף את סטלינגרד, הצילו למעשה את הארמייה ה-62 ומנעו את התמוטטותה ברגע קריטי במערכה בסטלינגרד.
המתקפה הגרמנית על האזור התעשייתי של סטלינגרד נמשכה כמעט ללא הפוגות עד סוף אוקטובר. הארמייה השישית הצליחה להשתלט על רובו הגדול, כולל כמעט כל שטח מפעל הטרקטורים, חלק גדול ממפעל "באריקדות", ועל חלקו הצפון-מערבי של מפעל "אוקטובר האדום". אולם הדיוויזיות הגרמניות שהשתתפו בלחימה בתוך העיר ספגו אבדות כבדות, בעיקר בקרב הפלוגות הרובאיות (החיילים הקרביים), והתחלופות שקיבלו לא הספיקו למלא את מקום האבדות. הן לא היו חזקות מספיק כדי לעקור את הארמייה ה-62 מהרצועה הצרה של חורבות בניינים, שנותרה בשליטתה בגדה המערבית של הוולגה, שעומקה המרבי לא עלה על 1,000 מטר. הארמייה ה-62 ספגה גם היא אבדות כבדות מאוד, ובחלק מהדיוויזיות שלה נותרו לא יותר מכמה מאות לוחמים.
אחד ההסברים להצלחת הארמייה ה-62 להחזיק מעמד מצוי בטופוגרפיה של העיר סטלינגרד. המגינים הסובייטיים ידעו לנצל היטב את העובדה, שגדות הוולגה בצידו המערבי של הנהר הן תלולות ביותר, ויוצרות מעין צוקים המתנשאים מעל גדת הנהר. הם חפרו בתוך גדות הנהר מנהרות עמוקות, ומיקמו בתוכן את מוצבי הפיקוד ואת מאגרי האספקה והתחמושת שלהם. הלוחמים הסובייטיים שנסוגו לגדות הנהר, יכלו להתארגן מחדש בתוך המנהרות בביטחה יחסית, לקלוט תגבורות, ולהשתמש בהן כבסיסי יציאה להתקפות נגד על הכוחות הגרמניים, שהצליחו להגיע עד הוולגה. היה כמעט בלתי אפשרי לפגוע במנהרות הללו באש ארטילרית או בתקיפות מהאוויר.
החל מאמצע ספטמבר ועד סוף אוקטובר 1942 העביר הפיקוד הסובייטי עשר דיוויזיות חי"ר ומספר בריגדות עצמאיות מעבר לוולגה כדי לתגבר את הארמייה ה-62 בסטלינגרד. לפי תיאורו של צ'ויקוב, כל אחת מיחידות התגבורת הללו "הצילה" בפרק זמן מסוים את סטלינגרד מנפילה לידי הגרמנים. מכיוון שחיל האוויר הגרמני שלט כמעט לחלוטין בשמיים מעל סטלינגרד, ושהחל מראשית אוקטובר כל השטח שנותר בידי הכוחות הסובייטיים בעיר, נשלט בתצפית ובאש על ידי הגרמנים, בוצעה העברת התגבורות כמעט תמיד בשעות הלילה, והיה צורך במספר לילות כדי להעביר דיוויזיה בשלמותה אל מעבר לוולגה. העברת הכוחות בוצעה תחת אש מתמדת (החל מאמצע אוקטובר היו כל המעגנים על הוולגה בטווח אש מקלעים, ועל אחת כמה וכמה אש ארטילריה), וחלק ניכר מהחיילים ביחידות התגבורות נפגעו בשלב חציית הנהר, או מיד לאחר הנחיתה בגדה המערבית. בהתחשב בכך שדיוויזיית חי"ר סובייטית ממוצעת באותה תקופה כללה כ-7,000 איש, ושיחידות הארטילריה ורוב היחידות הלוגיסטיות הושארו בגדה המזרחית, ניתן להעריך בזהירות, שכלל התגבורות שקיבלה הארמייה ה-62 לא עלו על 100 אלף איש.
עבור היטלר הפך כיבוש סטלינגרד לאובססיה ולעניין של יוקרה, ללא כל קשר לחשיבות הצבאית המעשית של כיבוש העיר. למעשה, מרגע שהצבא הגרמני החריב את מפעלי התעשייה הגדולים שפעלו בעיר, ושלט באש על נהר הוולגה, לא הייתה כל חשיבות אסטרטגית להשלמת כיבוש סטלינגרד עד למטר האחרון. שום דבר לא מנע מהגרמנים לפעול בהתאם לתוכניתם המקורית - לבנות מערך הגנתי, שישתרע ברובו לאורך נהר הדון, ויגן על אגפם הצפוני מפני התקפות נגד סובייטיות, ולהפנות את הכוח העיקרי של קבוצת ארמיות B דרומה, כדי לסייע בכיבוש הקווקז. נסיגה מסטלינגרד הייתה גם מאפשרת לגרמנים ליצור עתודה ניידת חזקה מספיק לבלום כל התקפת נגד סובייטית מכיוון צפון או מזרח. במקום זה המשיך היטלר לשלוח עוד ועוד תגבורות ל"מטחנת הבשר" של סטלינגרד, כדי להשלים את כיבוש העיר. ב-8 בנובמבר, בנאום חגיגי לרגל יום השנה לפוטש במרתף הבירה ששודר ברדיו, הודיע היטלר ש"למעשה אנחנו מחזיקים בה, נשארו רק מעט מקומות קטנים שם."
מהצד השני, גם התעמולה הסובייטית העניקה להגנה על סטלינגרד חשיבות, שעלתה בהרבה על חשיבותה המעשית. היא טיפחה את מיתוס הגבורה של מגני סטלינגרד, והפכה את העיר לסמל העמידה הסובייטית מול גרמניה הנאצית, עובדה שהעניקה חשיבות עצומה ליכולתה של הארמייה ה-62 לשמור על דריסת רגל בחורבות העיר. עם זאת, הפיקוד הסובייטי העליון הקצה להגנת סטלינגרד רק את מינימום הכוחות ההכרחי, ונהג חסכנות רבה בהזרמת תגבורות ולעיתים אף בהקצאת תחמושת לארמייה ה-62 (למרות מחאות נמרצות מצד פיקוד הארמייה). הוא ייחס חשיבות רבה להמשך האחיזה הסובייטית בעיר, בעיקר משום שהיא ריתקה את כוחות העילית הגרמניים למערכה בתוך העיר, ואפשרה בכך לפיקוד הסובייטי לרכז בחשאי כוחות עתודה גדולים לצורך התקפת נגד גדולה על האגפים של קבוצת ארמיות B.

המתקפה הגרמנית האחרונה

עד ראשית נובמבר נתפסו כ-90% משטחה של סטלינגרד בידי הצבא הגרמני. גושי קרח על נהר הוולגה הקשו מאוד על מעבר אספקה ותגבורות לשרידי הארמייה ה-62 הנצורה. בימים הראשונים של נובמבר השתררה הפוגה יחסית בקרבות, אך ב-11 בחודש החלו הגרמנים במתקפה חדשה (מבצע Hubertus) במטרה לעקור את הכוחות הסובייטיים מהשטח שנותר בידם בחורבות העיר.
במתקפה השתתפו כוחות משימה ("קמפגרופה") משבע דיוויזיות חי"ר ומשתי דיוויזיות פאנצר, אך מרבית היחידות שנטלו בה חלק ספגו אבדות כבדות בקרבות קודמים בסטלינגרד, והיו מותשות לחלוטין.
שמונה גדודי הנדסה קרבית, שחלקם הוטסו במיוחד לסטלינגרד, היוו את חוד החנית של המתקפה החדשה. למרות העדיפות הניכרת ממנה נהנו הכוחות התוקפים, שפעלו בגזרה צרה ברוחב חמישה ק"מ בלבד, המתקפה לא זכתה להצלחה רבה. ההישג הגרמני העיקרי היה ניתוק דיוויזיית החי"ר ה-138 ושרידים של שתי דיוויזיות נוספות (המשמר ה-37 וה-308) שלחמו תחת פיקודה, מהכוח העיקרי של הארמייה ה-62. הדיוויזיה נותרה מבודדת בחלק הצפון-מזרחי של מפעל "באריקדות" בכיס שגודלו לא עלה על ק"מ מרובע. רוב ההתקפות הגרמניות בגזרות האחרות נהדפו.
לאחר יומיים של לחימה קשה, במהלכם ספגו הכוחות התוקפים אלפי נפגעים, תש כוחה של המתקפה הגרמנית. השטח שהוחזק על ידי הארמייה ה-62 באזור התעשייתי של סטלינגרד צומצם עוד יותר, וכוחותיה פוצלו לשלושה כיסים נפרדים, אך הגרמנים לא הצליחו לעקור אותה מהמאחז המרכזי שנותר בשליטתה, שהשתרע בין מפעל "אוקטובר האדום" בצפון, מורדות גבעת מאמייב במערב ומעגן המעבורת מול קראסנייה סלובודה בדרום.
הגרמנים הוסיפו לתקוף באמצעות כוחות קטנים יותר גם לאחר 12 בנובמבר. המאמץ העיקרי שלהם כוון כלפי המאחז הסובייטי המבודד שנותר באזור מפעל "באריקדות". הם הצליחו להגיע עד מרחק קצר ממפקדת הארמייה ה-62, ששכנה במנהרה שנחפרה בגדת הוולגה, ממזרח לקצה הדרומי של המפעל, ונהדפו לאחור במתקפת נגד נואשת בה השתתפו קצינים ממטה הארמייה. בדיוויזיה ה-138 (בפיקוד איוואן ליודניקוב) נותרו רק כמה מאות חיילים כשירים ללחימה, וגודלו של הכיס בו החזיקה צומצם לכמה מאות מטרים רבועים. הפיקוד הגרמני ריכז כוחות למתקפה אחרונה, שנועדה להשלים את חיסול כוחו של ליודניקוב. המתקפה נועדה להתחיל ב-19 בנובמבר, אך מתקפת הנגד הסובייטית באזור סטלינגרד, שנפתחה באותו בוקר, גרמה לביטולה.

ההכנות למתקפת הנגד

בעוד שחלק ניכר מיחידות הארמייה השישית וארמיית הפאנצר הרביעית מכלות את כוחן בלחימה בתוך סטלינגרד, הוטלה ההגנה על האגפים הארוכים והפגיעים של איגוד הכוחות הגרמני, החל מאמצע אוקטובר 1942, על שתי ארמיות רומניות. הארמייה השלישית הגנה על האגף הצפוני, והחזיקה בגזרה ברוחב כ-140 ק"מ ממערב לברך הגדולה של הדון, ואילו הארמייה הרביעית נדרשה להגן על גזרה ברוחב כ-300 ק"מ מדרום לסטלינגרד בערבה הקאלמיקית. שתי הארמיות הורכבו ברובן מיחידות בעלות איכות כוח אדם וציוד ירודה, שסבלו ממחסור חמור בנשק כבד ובנשק מסייע (טנקים, ארטילריה ותותחי נ"ט). רוב היחידות הגרמניות, שנועדו לסייע לכוחות הרומניים ולחזק את עורפן, הועברו במהלך החודשים הבאים לסטלינגרד, כדי למלא את אבדות הכוחות שלחמו בתוך העיר.
קווי ההגנה הרומניים לא נשענו על מכשולים טבעיים. קו החזית מדרום לסטלינגרד לא היה צמוד לוולגה, ואילו מצפון לעיר, ממערב לברך הגדולה של נהר דון, החזיקו הכוחות הסובייטיים, החל מראשית אוגוסט 1942, בראש גשר רחב ועמוק בגדה הדרומית של הנהר, באזור קלצ'קאיה–סרפימוביץ. היטלר, ששימש כמפקד בפועל של הצבא הגרמני בחזית המזרחית החל מסוף שנת 1941, היה כל כך ממוקד בהשלמת כיבוש סטלינגרד, שסירב לכל בקשות הפיקוד הגרמני המקומי לתגבר את הכוחות הרומניים החלשים ולא התייחס להתרעות האבווהר בנוגע לריכוזי כוחות סובייטיים שנצפו מצפון ומדרום לעיר. ראש המטה הכללי של ה-OKH, פרנץ הלדר, הביע בפניו חששות מפני המצב המסוכן שנוצר באגפים של קבוצת ארמיות B, והמחלוקת סביב נושא זה הייתה אחת הגורמים להדחת האחרון מתפקידו ולהחלפתו בסוף ספטמבר 1942 על ידי קורט צייטצלר, שהיה צייתן יותר.
תכנון מתקפת הנגד הסובייטית באזור סטלינגרד החל כבר באמצע ספטמבר 1942, כאשר הייתה סכנה ממשית שהעיר תיפול בידי הגרמנים בכל רגע. התוכנית הראשונית למתקפה הועלתה בפגישה של הסטבקה שנערכה ב-13 בחודש. במהלך הישיבה הצליחו גאורגי ז'וקוב ואלכסנדר ואסילבסקי, ראש המטה הכללי של הצבא האדום, לשכנע את סטלין לא לבזבז את העתודות הסובייטיות בהתקפות בלתי מוכנות כראוי על האגפים של הכוחות הגרמניים התוקפים את העיר, אלא לתת להם ארכה של 45 יום לצורך ריכוז הכוחות הנדרשים למתקפת נגד גדולה, שתכתר ותשמיד את איגוד הכוחות הגרמני באזור סטלינגרד ותשנה מהיסוד את המצב האסטרטגי בחזית הדרום. סטלין נתן להם אישור מסויג להתחיל בתכנון מתקפת הנגד, ובמהלך החודש הבא גובשה תוכנית המתקפה הסופית, לאחר התייעצויות עם מפקדי החזיתות הסובייטיות באזור סטלינגרד.
ז'וקוב וואסילבסקי לא התקשו לזהות את ההזדמנות, שנוצרה עקב ההיערכות הפגיעה של קבוצת ארמיות B במרחב סטלינגרד והעדר עתודות ניידות חזקות באזורי העורף שלה. תוכניתם הייתה פשוטה למדי, לרתק את הכוחות הגרמניים העיקריים ללחימה בתוך העיר ובקרבתה, ובמקביל לתקוף את האגפים של איגוד הכוחות הגרמני, שהוחזקו על ידי כוחות חלשים יחסית מצבאות גרורותיה של גרמניה הנאצית. מתקפת הנגד נועדה להתבצע בשני שלבים עיקריים: בשלב ראשון יכותרו הארמייה השישית וארמיית הפאנצר הרביעית בתנועת מלקחיים ענקית, ותוקם טבעת כיתור רחבה כדי למנוע את חילוצן. בשלב השני יתמקדו הכוחות הסובייטיים בסיכול כל ניסיון לפרוץ את טבעת הכיתור ובחיסול הכוחות המכותרים.
מתקפת הנגד נועדה להתבצע במרחק רב ממערב לסטלינגרד, במרחב שבין הנהרות דון וצ'יר, כדי לא לאפשר לגרמנים להפנות את כוחותיהם הניידים מערבה, כדי לבלום את הכוחות הסובייטיים התוקפים. הפיקוד הסובייטי הניח, שאם המתקפה העיקרית תונחת ממערב לעיקול נהר הדון, ימנע מכשול המים של הנהר מהפיקוד הגרמני לפרוס מחדש את כוחותיו במהירות מספקת. המתקפה העיקרית נועדה להתבצע מראשי הגשר הסוביטיים מדרום לנהר הדון על ידי חזית חדשה, בשם החזית הדרום-מערבית, שהוקמה מעתודות ה"סטאבקה". כוחות החזית נועדו לתקוף לכיוון דרום מזרח, ולחבור עם כוחות מחזית סטלינגרד, שיתקפו מדרום לסטלינגרד לכיוון צפון-מערב, באזור העיר קאלאץ על נהר הדון. במקביל נועדה חזית הדון לבצע מתקפה משנית מצפון לסטלינגרד, במטרה לרתק את שלושת הקורפוסים הגרמניים שהגנו על אגפה השמאלי של הארמייה השישית.
החלק המורכב של התוכנית הסובייטית היה ריכוז הכוחות העצומים שנדרשו למשימה באזור עיקול נהר הדון ובערבה החשופה בגדה המערבית של הוולגה, מבלי שההכנות למתקפת הנגד יתגלו על ידי הגרמנים. לצורך זה השתמשו הסובייטים במיומנותם בשיטות הונאה והסוואה ("מאסקירובקה"). עד נובמבר 1942 הצליח הפיקוד הסובייטי העליון לרכז בחשאי מאות אלפי חיילים, מאות טנקים ולמעלה מעשרת אלפים קני ארטילריה באזורי ההערכות למתקפה. הגרמנים זיהו, אמנם, קיום פעילות סובייטית מוגברת מצפון ומדרום לסטלינגרד, אך לא שיערו נכונה מהו היקף הכוחות הסובייטיים שרוכזו באזורים אלה. היטלר והפיקוד העליון הגרמני סברו בטעות (כפי שעשו בדצמבר 1941), שהפיקוד הסובייטי הטיל את כל עתודותיו ללחימה סביב סטלינגרד.
מתקפת הנגד זכתה בשם הקוד "מבצע אורנוס", שכן היא נועדה להתבצע במקביל למתקפה סובייטית נגד עמדות קבוצת ארמיות מרכז במבלט רז'ב, שכונתה בשם מבצע מארס. מבצע מארס היה ניסיון כושל נוסף לעקור את הגרמנים מהמבלט שאיים על מוסקבה. אולם היה לו יעד נוסף, לא פחות חשוב, והוא ריתוק כוחות קבוצת ארמיות מרכז לחזיתם, כדי שלא יוכלו לשלוח תגבורות לחזית הדרום, כשתיפתח מתקפת הנגד בסטלינגרד.
מספר מקורות סובייטיים טוענים, שהמודיעין הסובייטי ניהל מבצע הטעיה מורכב, שנועד לשכנע את הפיקוד הגרמני שמתקפת החורף הסובייטית תונחת נגד קבוצת ארמיות מרכז באזור מוסקבה, ו"מבצע מארס" נועד לשמש חלק מתוכנית ההטעיה. הם מסתמכים על ספר מאת פאבל סודופלאטוב, ראש המחלקה הרביעית (מודיעין) של הנקו"ד בתקופת המלחמה. לפי סודופלאטוב, המודיעין הסובייטי הפעיל סוכן כפול בשם אלכסיי דמיאנוב, כדי להזין את המודיעין הגרמני במידע המטעה. דמיאנוב (ששם הצופן שניתן לו על ידי מפעיליו הגרמנים היה "מקס") היה קצין קישור בפיקוד העליון הסובייטי, שפעל כסוכן בכיר של המודיעין הגרמני וסיפק לגרמנים במשך זמן רב מידע מדויק ורב ערך, אך למעשה שימש סוכן כפול. דמיאנוב העביר למודיעין הגרמני מידע לפיו הצבא האדום יפתח במתקפה רבתי על מבלט רז'ב ב-15 בנובמבר 1942.
המקורות הסובייטיים טוענים, שהפיקוד הגרמני השתכנע באמינות המידע והזרים תגבורות גדולות לקבוצת ארמיות מרכז. גאורגי ז'וקוב כתב בזכרונותיו, שבאוקטובר 1942 בלבד תוגברה קבוצת ארמיות מרכז ב-12 דיוויזיות, שהועברו אליה מגזרות אחרות בחזית הסובייטית וממערב אירופה. קשה לדעת האם אכן היה מדובר במבצע הטעיה סובייטי מוצלח, אך מתקפת הנגד הסובייטית באזור סטלינגרד הצליחה ללא ספק להפתיע לחלוטין את הפיקוד הגרמני.

מתקפת הנגד הסובייטית

ב-19 בנובמבר 1942 עם שחר פתחה החזית הדרום-מערבית, בפיקודו של ניקולאי ואטוטין, במתקפה על עמדות הארמייה הרומנית השלישית על נהר הדון, כ-160 ק"מ מצפון-מערב לסטלינגרד. לאחר הפגזה מקדימה עזה בה השתתפו כ-3,500 קני ארטילריה, תקפו כוחות החזית מתוך שני ראשי גשר גדולים בגדה הדרומית של הדון. שתי הארמיות שהשתתפו במתקפה, הארמייה ה-21 וארמיית הטנקים ה-5, כללו 12 דיוויזיות חי"ר, שלושה קורפוסים משוריינים (כ-450 טנקים) ושני קורפוסי פרשים. כוחות החזית קיבלו סיוע משתי ארמיות אוויר, שכללו כ-790 מטוסים.
הארמייה הרומנית השלישית לא היוותה יריב של ממש לכוחות התוקפים; היא הייתה פרוסה בדלילות על פני חזית ארוכה, ומעט תותחי הנ"ט שעמדו לרשותה היו ברובם מדגמים מיושנים, שלא היו מסוגלים להבקיע את השריון של טנקי ה-T-34 הסובייטיים. חלק מהיחידות הרומניות גילו התנגדות עזה ובלמו את המתקפה הסובייטית במספר גזרות, אולם לאחר שקורפוסי הטנקים הוטלו למערכה, הובקעה החזית הרומנית והכוחות הניידים הסובייטיים החלו בהתקדמות מהירה בכיוון דרום-מזרח, במטרה לכתר את הכוחות הגרמניים בעורפם. במקביל תקפה הכנף הימנית של חזית הדון, בפיקודו של קונסטנטין רוקוסובסקי, את עמדות הקורפוס הגרמני ה-11 משני עברי עיקול נהר הדון, כדי לרתק אותו לחזיתו ולא לאפשר לו לבוא לעזרת הכוחות הרומניים המותקפים ממערב לו.
הפיקוד הגרמני הגיב באיטיות רבה על האיום המתפתח על עורפו. מפקדיו לא השכילו להבין כי אין מדובר במתקפה מקומית בעלת מטרות מוגבלות, אלא במתקפה אסטרטגית, שנועדה לכתר את כל הכוחות הגרמניים באזור סטלינגרד.
בשעות אחר הצהריים נשלחה צפונה העתודה הניידת הגרמנית, קורפוס הפאנצר ה-48, כדי לבלום את המתקפה הסובייטית. להלכה, קורפוס שריון גרמני היה אמור להיות יריב שקול, ואף יותר מכך, לארמיית טנקים סובייטית. אולם דיוויזיית הפאנצר ה-14, שצורפה אליו, נשחקה לחלוטין בקרבות הרחוב בסטלינגרד, ונמצאה בתהליך ארגון מחדש, במרחק רב מהכוחות העיקריים של הקורפוס. מספר הטנקים השמישים בשתי הדיוויזיות הנותרות, דיוויזיית הפאנצר ה-22 ודיוויזיית השריון הרומנית ה-1, לא עלה על 150, ורובם היו טנקים קלים מדגם פאנצר 38(t). בנוסף, עקב פקודות מנוגדות לא הופעלו שתי הדיוויזיות במרוכז, וכל אחת מהן נשלחה לכיוון אחר. כתוצאה מכך, הן לא הצליחו לעכב באופן משמעותי את התקדמות כוחות השריון הסובייטיים העדיפים. לאחר שורת קרבות היתקלות, במהלכם אבדו מרבית הטנקים שלהם, נסוגו שרידי שתי הדיוויזיות מערבה אל מעבר לנהר צ'יר, ואילו דיוויזיית הפאנצר ה-14 נדחקה לכיוון מזרח, ונלכדה ב"כיס סטלינגרד" יחד עם שאר היחידות של הארמייה השישית.
ב-20 בנובמבר הצטרפה גם חזית סטלינגרד למתקפה. כוחותיה שימשו כזרוע הדרומית של המלקחיים, שנועדו לסגור על הכוחות הגרמניים באזור סטלינגרד. הארמיות ה-57 וה-51 של החזית, שכללו שש דיוויזיות חי"ר, שתי בריגדות מיוחדות, שלוש בריגדות טנקים עצמאיות, שני קורפוסים ממונעים וקורפוס פרשים, תקפו את עמדות הקורפוס הרומני השישי מדרום לסטלינגרד, והבקיעו דרכו תוך זמן קצר. במקביל תקפו הארמיות ה-62 וה-64 את הכוחות הגרמניים בתוך העיר ומדרום לה, במטרה לרתק אותם ולא לאפשר לפיקוד הגרמני לפרוס מחדש את כוחותיו, כדי לבלום את התקדמות הכוחות הניידים הסובייטיים אל העורף הגרמני.
ב-22 בנובמבר בלילה השתלטו כוחות החלוץ של קורפוס הטנקים ה-26 על גשר מרכזי על הדון ליד העיר קאלאץ, ואפשרו לשאר הכוחות הניידים של החזית הדרום-מערבית לחצות את הנהר. ב-23 בחודש בשעות הערב חברו כוחות החלוץ של חזית סטלינגרד עם כוחותיו של ואטוטין מדרום-מזרח לקאלאץ, ליד הכפר סוביטסקי, ובכך השלימו את כיתור הארמייה השישית וחלק מכוחות ארמיית הפאנצר הרביעית.
מכלל הכוחות של שתי הארמיות הגרמניות שלחמו באזור סטלינגרד, רק דיוויזיה אחת, הדיוויזיה הממונעת ה-16, לא נפגעה כלל במהלך מתקפת הנגד הסובייטית, ונותרה מחוץ לטבעת הכיתור. בסך הכל כותרו באזור סטלינגרד 20 דיוויזיות גרמניות (כולל שלוש דיוויזיות פאנצר ושלוש דיוויזיות פאנצרגרנדיר) ושתי דיוויזיות רומניות, שכללו כ-290 אלף חיילים. במספר זה נכללו לפחות 20 אלף "היווים" - שבויים ועריקים סובייטיים ששירתו בשורות הצבא הגרמני, בדרך כלל בעבודות שירות ובתפקידים תומכי לחימה - ועוד כ-12 אלף חיילים רומניים, איטלקיים וקרואטיים, שנדחקו לכיס סטלינגרד במהלך מתקפת הנגד הסובייטית.
הכוחות הגרמניים נאלצו לסגת במהירות לשטח מצומצם יחסית, בין הנהרות וולגה ודון, כדי להגן על עורפם החשוף, תוך שהם סופגים אבדות כבדות (כולל מרבית הטנקים שלהם) ונוטשים אחריהם כמויות גדולות של ציוד צבאי ואספקה. הם הקימו מערך הגנה היקפי בצורת אליפסה מסביב לסטלינגרד, באזור שנודע אחר כך בכינוי "הקלחת". במהלך המתקפה הסובייטית נפלו בשבי כ-40 אלף חיילים רומניים וגרמניים. הארמייה הרומנית השלישית איבדה כמחצית מכוחה, ושרידיה נסוגו מערבה מעבר לנהר צ'יר, ואילו הארמייה הרביעית, שספגה אף היא אבדות כבדות, נאלצה לסגת לאזור קוטלניקובו, כ-150 ק"מ מדרום-מערב לסטלינגרד. תוך ימים ספורים יצר הצבא הסובייטי טבעת כיתור ברוחב 50–70 ק"מ מסביב לכוחות הנצורים, שכללה שני קווי הגנה, האחד פנה "פנימה" על מנת למנוע פריצה החוצה של הארמייה השישית, והשני פנה כלפי חוץ. את טבעת הכיתור הפנימית איישו שש ארמיות סובייטיות (לא כולל הארמייה ה-62), ואילו טבעת הכיתור החיצונית הוחזקה על ידי ארמיית המשמר הראשונה וארמיית הטנקים החמישית מהחזית הדרום-מערבית, שתפסו עמדות ממזרח לנהר צ'יר, וכן על ידי הארמייה ה-51 מחזית סטלינגרד, שנערכה למנוע ניסיון חילוץ מכיוון דרום.

ניסיון החילוץ של מאנשטיין (מבצע "סופת חורף")

בעקבות כיתור הכוחות הגרמניים באזור סטלינגרד, כמעט לא נותרו כוחות גרמניים כשירים ללחימה במרחב העצום המשתרע בין נהר הדון בצפון, נהר מאניץ' בדרום, נהר צ'יר במזרח וים אזוב במערב. אילו היה הפיקוד הסובייטי מנצל באופן מיידי את הצלחתו, ופותח במתקפה גדולה לכיוון פיתחת רוסטוב, לא היו הגרמנים מסוגלים למנוע מהצבא האדום לנתק את כל קבוצת ארמיות A באזור הקווקז.
הפיקוד הגרמני העליון, שהבין את חומרת המצב, מינה את אריך פון מאנשטיין, ששימש מפקד הארמייה ה-11 באזור לנינגרד, למפקד קבוצת ארמיות חדשה, בשם קבוצת ארמיות דון. קבוצת הארמיות כללה את מה שנותר מהארמיות הרומניות השלישית והרביעית, את פלגת הארמייה הולידט, במסגרתה רוכזו כוחות עתודה גרמניים שנשלחו לאזור הדון, ואת שרידי ארמיית הפאנצר הרביעית. שתי המשימות העיקריות שהוטלו על מאנשטיין - שכוחותיו תוגברו על ידי יחידות גרמניות שהועברו אליו מאזור הקווקז ואף מעתודות הפיקוד העליון הגרמני במערב אירופה - היו לבלום את המשך ההתקדמות הרוסית מערבה לכיוון רוסטוב, ולארגן מבצע לחילוץ הכוחות הגרמניים הנצורים באזור סטלינגרד.
תוכניתו של מאנשטיין להצלת הארמייה השישית - שקיבלה את שם הצופן מבצע "סופת חורף" - נועדה לפרוץ את טבעת הכיתור הסובייטית וליצור מסדרון יבשתי לצורך העברת אספקה ותגבורות לארמייה הנצורה, שיאפשר לה להמשיך להחזיק בעמדותיה באזור סטלינגרד, בהתאם לפקודתו של היטלר. אולם מאנשטיין, שהבין היטב שהפקודה בלתי אפשרית לביצוע, הורה למטהו לגבש תוכנית חלופית, שכללה פריצה החוצה של כוחות הארמייה השישית מאזור סטלינגרד, בסיוע כוח החילוץ שיאורגן מקבוצת הארמיות שלו.
בתחילה תכנן מאנשטיין מתקפה דו-ראשית לפריצת טבעת הכיתור, כאשר כוח אחד (שנבנה סביב שרידי קורפוס הפאנצר ה-48) תוקף מזרחה מאזור נהר הצ'יר התחתון, ואילו כוח שני (המבוסס על קורפוס הפאנצר ה-57, שהועבר מחזית הקווקז) יתקוף צפונה מאזור קוטלניקובו. קורפוס הפאנצר ה-48, שתוגבר על ידי דיוויזיית הפאנצר ה-11, החזיק בראש גשר ממזרח לנהר צ'יר ליד ניז'ני צ'ירסקאיה, סמוך לנקודה בה נשפך הצ'יר לנהר הדון התחתון, במרחק כ-65 ק"מ בלבד מסטלינגרד, אולם שורת ההתקפות שניהלה ארמיית הטנקים החמישית נגד העמדות הגרמניות בגדה המערבית של הצ'יר החל מראשית דצמבר, אילצה אותו לעבור למגננה וריתקה את כוחותיו. בנוסף לכך, העריך מאנשטיין שהפיקוד הסובייטי מצפה שניסיון החילוץ הגרמני יבוא מכיוון מערב, וכוחותיו העיקריים ערוכים למנוע מהלך כזה. לכן החליט בסופו של דבר להנחית את המתקפה העיקרית מכיוון דרום, אף על פי שכוחות הציר באזור זה נמצאו במרחק כמעט 150 ק"מ מסטלינגרד.
הכוח הגרמני התוקף, תחת פיקודו של הרמן הות, מפקד ארמיית הפאנצר הרביעית, כלל שתי דיוויזיות פאנצר (כ-250 טנקים ותותחי סער), ושתי דיוויזיות שדה של הלופטוואפה (שהורכבו ברובן מחיילים חסרי ניסיון קרבי), בסיוע ארבע דיוויזיות רגלים ושתי דיוויזיות פרשים רומניות מהארמייה הרומנית הרביעית. גדוד פאנצר כבד, מצויד בטנקים כבדים חדשים מדגם טיגר, הגיע מאוחר מדי מכדי לקחת חלק במבצע החילוץ. הארמייה ה-51 הסובייטית, שהגנה על הגזרה המותקפת בטבעת הכיתור החיצונית מדרום לכיס סטלינגרד, הייתה חלשה יחסית. היא כללה רק 4 דיוויזיות חי"ר, בריגדת טנקים וקורפוס פרשים, שמנו כ-34 אלף חיילים ו-77 טנקים, ולא היוותה יריב של ממש לקורפוס הפאנצר ה-57 המתוגבר.
המתקפה הגרמנית נפתחה ב-12 בדצמבר, והפתיעה את הפיקוד הסובייטי, שלא ציפה שמאנשטיין יצא למתקפה בשלב מוקדם כל כך, לפני השלמת ריכוז כוחות העתודה הגרמניים. ביומיים הראשונים התקדמו כוחותיו של הות במהירות, מול התנגדות סובייטית קלה, הגיעו לנהר אקסאי יסאולובסקי והצליחו להקים ראש גשר בגדה הצפונית של הנהר.
הפיקוד הסובייטי הגיב במהירות ושלח את הקורפוסים הממוכנים ה-4 וה-13 מעתודת חזית סטלינגרד ומארמיית ההלם החמישית, לעזרת הארמייה ה-51. כוחות העתודה הסובייטיים הנחיתו שורת התקפות נגד עזות על ראש הגשר הגרמני, והצליחו לבלום את המשך ההתקדמות הגרמנית למשך מספר ימים. ברמה שסביב הכפר ורחניה קומסקי התפתח קרב שריון קשה, שנמשך שלושה ימים, במהלכו ספגו שני הצדדים אבדות כבדות. ב-13 בדצמבר נענה סטלין לבקשת אנדריי יריומנקו מפקד חזית סטלינגרד (שנתמכה על ידי אלכסנדר ואסילבסקי, נציג הסטאבקה באזור סטלינגרד), להעביר את ארמיית המשמר השנייה הרעננה, שכללה כ-90 אלף חיילים, תחת פיקודו, כדי לסייע בבלימת המתקפה הגרמנית. הארמייה נאלצה לעבור מרחק של למעלה מ-180 ק"מ מהעבר המזרחי של הוולגה בתנאי מזג אוויר קשים כדי להגיע ליעדה, והגעתה התעכבה למשך מספר ימים קריטיים.
ב-18 בדצמבר חודשה ההתקדמות הגרמנית, לאחר שכוחו של הות תוגבר על ידי דיוויזיית הפאנצר ה-17. לאחר יומיים של לחימה הצליח הכוח הגרמני המתוגבר, בסיוע מאות גיחות של מטוסי צי האוויר הרביעי להגיע עד לנהר מישקובה, כ-50 ק"מ בלבד מכוחות הארמייה השישית בכיס סטלינגרד, ואף להקים ראש גשר מעבר לנהר. אולם כוחות החלוץ של ארמיית המשמר השנייה הגיעו בזמן כדי לבלום את המשך התקדמות הגרמנית, בסיוע כוחות מארמיית ההלם החמישית.

מבצע "סטורן קטן"

המתקפה הגרמנית מדרום לסטלינגרד (מבצע "סופת חורף"), יחד עם העובדה שהכוחות הגרמניים הנצורים בכיס סטלינגרד ריתקו חלק גדול מהכוחות הסובייטיים, גרמו לפיקוד הסובייטי לשנות את תוכניותיו האסטרטגיות להמשך המתקפה בחזית הדרום. לפי התוכנית המקורית, במסגרת מבצע סטורן, נועדו הכוחות הסובייטיים העיקריים לנצל את הצלחת מבצע אורנוס כדי להמשיך במתקפה בכיוון דרום-מערב במטרה להגיע לים אזוב ולנתק את הכוחות הגרמניים באזור הקווקז. אולם סטלין, שחשש מהאפשרות שהגרמנים יצליחו לפרוץ את טבעת הכיתור הסובייטית, ולחלץ את הארמייה השישית, הורה לוואסילבסקי להעניק עדיפות ראשונה למשימת חיסול הכוחות הגרמניים הנצורים בסטלינגרד, ולבצע את מבצע סטורן באמצעות כוחות החזית הדרום-מערבית בלבד.
הפיקוד הסובייטי החליט להסתפק בגרסה מצומצמת של מבצע סטורן, שקיבלה את שם הקוד מבצע סטורן קטן. במסגרת המבצע נועדו שלוש ארמיות של החזית הדרום-מערבית, שאחת מהן, הארמייה השישית, סופחה אליה מחזית וורונז' לצורך המבצע, למוטט את האגף השמאלי של קבוצת ארמיות דון ולהתקדם דרומה במטרה לאיים על עורפו של ריכוז הכוחות הגרמני באזור הצ'יר התחתון ולאלץ את מאנשטיין לנטוש את ניסיון החילוץ של הארמייה השישית.
המתקפה הסובייטית נפתחה ב-16 בדצמבר. המהלומה העיקרית הונחתה על עמדות הארמייה השמינית של הצבא האיטלקי על נהר הדון. לאחר יומיים של לחימה התמוטטה ההתנגדות האיטלקית, והכוחות הניידים הסובייטיים, שכללו 4 קורפוסי טנקים וקורפוס ממונע, פתחו בהתקדמות מהירה דרומה בכיוון מורוזובסק ומילארובו, תוך שהם משמידים בדרכם מצבורי אספקה גרמניים ומשתלטים על צומתי מסילות ברזל חיוניים. תוך מספר ימים הביסו הכוחות הסובייטיים את הארמייה השמינית (שאיבדה כמחצית מכוחה) ואת שרידי הארמייה הרומנית השלישית, והסבו אבדות כבדות לפלגת הארמייה הולידט. קורפוס הטנקים הסובייטי ה-24 התקדם למעלה מ-300 ק"מ תוך שישה ימים. ב-24 בדצמבר עם שחר תקף הקורפוס את שדה התעופה הגרמני בטצ'ינסקאיה, הבסיס העיקרי של מטוסי התובלה שהעבירו אספקה לסטלינגרד, השמיד מטוסים רבים בעודם על הקרקע, ואילץ את הנותרים לפנות בבהילות את שדה התעופה. הגרמנים הודו באובדן 72 מטוסי תובלה בהתקפה, ונאלצו לעבור להשתמש בשדה התעופה בסאלסק, במרחק כ-300 ק"מ מסטלינגרד, כבסיס העיקרי של הרכבת האווירית לארמייה השישית.
הצלחת מבצע "סטורן קטן" העמידה את מאנשטיין בפני דילמה קשה - להמשיך במבצע סופת חורף, ולהסתכן בהתמוטטות קבוצת הארמיות שלו ובניתוק כוחותיו מעורפם, או להורות להות להפסיק את המאמץ לחבור לכוחות המכותרים בכיס סטלינגרד, לאחר שהגיע למרחק קצר מהכיס, ולהעביר חלק מכוחו מערבה, כדי לסייע בבלימת המתקפה הסובייטית החדשה ובייצוב החזית הגרמנית באזור הדון. בשלב ראשון, נאלץ מאנשטיין לנטוש את תוכניתו לתקוף עם קורפוס הפאנצר ה-48 מאזור ניז'ני צ'ירסקאיה מזרחה, כדי לסייע לניסיון החילוץ של הות, והורה לקורפוס לנטוש את עמדותיו על נהר צ'יר ולנוע במהירות מערבה, כדי לבלום את פריצת הכוחות הניידים הסובייטיים דרומה.
ב-19 בדצמבר שלח מאנשטיין את מיור אייסמן, קצין המודיעין של קבוצת ארמיות דון, לכיס סטלינגרד, במטרה להכין את פיקוד הארמייה השישית לביצוע "מבצע דונרשלג" (הלמות רעם), שם הקוד שניתן לפריצה החוצה של כוחות הארמייה דרך טבעת הכיתור הסובייטית, במטרה לחבור לכוח החילוץ של הות. אולם מפקד הארמייה השישית, פרידריך פאולוס, וראש המטה שלו, ארתור שמיט (שהיה נאצי קנאי) התנגדו לעריכת המבצע והעלו תירוצים שונים מדוע לא ניתן לבצעו. בתחילה הם טענו שיידרשו מספר ימים כדי להכין את מבצע הפריצה החוצה, ולאחר מכן טענו שהמבצע בלתי אפשרי עקב מצבם הפיזי הירוד של הגייסות והמחסור בדלק. נראה שהסיבה העיקרית להתנגדות פאולוס ושמיט לפריצה החוצה מכיס סטלינגרד הייתה, שמהלך כזה היה מנוגד לפקודה המפורשת של היטלר להמשיך להחזיק בסטלינגרד בכל מחיר. מאנשטיין מצדו, לא העז לתת פקודה חד משמעית לפאולוס לבצע את מבצע "דונרשלג", מבלי שקיבל אישור לכך מהיטלר ומהפיקוד הגרמני העליון.
במשך היומיים הבאים ניסה מאנשטיין ללא הצלחה לקבל אישור מהיטלר לפינוי כיס סטלינגרד. בינתיים ספגו כוחותיו של הות אבידות כבדות בלחימה סביב ראש הגשר שלהם מצפון לנהר מישקובה, ומצבה של קבוצת הארמיות דון הידרדר במהירות נוכח המשך התקדמות הכוחות הניידים הסובייטיים לאזורי העורף שלה. לבסוף, ב-23 בדצמבר בערב הורה מאנשטיין להות להתחיל לסגת לקו נהר אקסאי, ולהעביר את דיוויזיית הפאנצר ה-6 (שכללה את רוב כלי הרכב המשוריינים שנותרו להות) מערבה, כדי לתגבר את קורפוס הפאנצר ה-48.
למחרת פתחו הארמייה ה-51 וארמיית המשמר השנייה, שתוגברו עד שכללו כ-150 אלף חיילים ו-630 טנקים, במתקפת נגד חזקה מדרום לסטלינגרד. המתקפה הסובייטית העיקרית הונחתה על הכוחות הרומניים, שהגנו על האגף המזרחי של קורפוס הפאנצר ה-57, גרמה להם אבדות כבדות ואילצה את כוחותיו של הות לסגת במהירות לעמדות המוצא שלהם כדי להינצל מכיתור. ב-29 בדצמבר נאלצו שארית כוחות הציר לפנות גם את קוטלניקובו ולסגת לעבר נהר סאל. כישלון מבצע החילוץ של הות, ביחד עם הצלחת מבצע "סטורן קטן", שאילץ את מאנשטיין להתרכז במאמץ למנוע מהכוחות הסובייטיים להגיע לים אזוב ולסגור את פתחת רוסטוב, חרצו למעשה את גורל הארמייה השישית הנצורה בסטלינגרד.
קיימת מחלוקת היסטורית סביב השאלה, האם הארמייה השישית הייתה צריכה לנסות לפרוץ החוצה מ"כיס סטלינגרד" במהלך חמשת הימים (19 - 23 בדצמבר) בהם נמצאו כוחותיו של הות במרחק קצר יחסית ממנה. בראייה לאחור, פריצה החוצה הייתה הסיכוי היחיד להציל לפחות חלק מכוחות הארמייה מהשמדה. אולם נראה שסיכויי ההצלחה של מהלך כזה היו קלושים. הארמייה השישית סבלה ממחסור חמור בדלק, ונותרו ברשותה רק מעט טנקים כשירים לתנועה. ניסיון לפריצה רגלית, תוך נטישת רוב כלי הרכב הממונעים, מול כוחות סובייטיים עדיפים בהרבה, היה הימור מסוכן, שהיה עלול להסתיים בהשמדת רוב הכוחות הפורצים בערבה השטוחה מדרום לסטלינגרד. השמדת הארמייה השישית הייתה משחררת כוחות סובייטיים חזקים, שרותקו למצור על כיס סטלינגרד, ואולי אף מאפשרת לצבא הסובייטי לנתק ולהשמיד את קבוצת ארמיות A באזור הקווקז.

חיסול הכוחות הגרמניים בכיס סטלינגרד

כבר בראשית דצמבר 1942 ניסו הכוחות הסובייטיים לחסל את הכוחות הגרמניים המכותרים בכיס סטלינגרד. אולם המתקפה נכשלה, תוך אבידות כבדות, משום שלא הוכנה כראוי. המודיעין הסובייטי העריך בטעות שבתוך כיס סטלינגרד מצויים כ-80 אלף חיילים גרמנים בלבד, וכתוצאה מכך סבר הפיקוד הסובייטי שניתן יהיה לחסל את הכוח המכותר בקלות יחסית. בעקבות כישלון ההתקפה הראשונה על כיס סטלינגרד הבין הפיקוד העליון הסובייטי, שיש צורך לרכז כוחות גדולים, ולתגבר את כוחותיו בטבעת הכיתור הפנימית, כדי להשלים את חיסול אגד הכוחות הגרמני המכותר. קונסטנטין רוקוסובסקי, מפקד חזית הדון ואחד המפקדים המוכשרים ביותר של הצבא האדום, קיבל את הפיקוד על הכוחות, שנועדו לבצע את המתקפה הסופית על כיס סטלינגרד, והופקד על תכנון המבצע. אולם קשיים לוגיסטיים והעברת חלק מכוחות העתודה הסובייטיים דרומה כדי להדוף את ניסיון החילוץ של הרמן הות באמצע דצמבר, גרמו לדחיית המתקפה הסובייטית על כוחות הארמייה השישית לראשית ינואר 1943.
כישלון ניסיון החילוץ של הות פגע קשות במורל של חיילי הארמייה השישית הנצורים בכיס סטלינגרד. עד אמצע דצמבר הם עדיין היו במצב פיזי סביר, אף על פי שמנת המזון שניתנה להם קוצצה פעם אחר פעם. אולם ככל שהתארך המצור ומזג האוויר החורפי נעשה קשה יותר, החמיר מצבם של החיילים הנצורים, והם החלו למות במספרים גדולים. בסוף דצמבר כבר צנחו הטמפרטורות אל מתחת למינוס 20 מעלות, וחיילי הארמייה השישית, שלא היו מצוידים כראוי בבגדי חורף, החלו לסבול מכוויות קור ומהיפותרמיה. המחסור החמור בדלק גרם לכך, שלא ניתן היה לחמם כראוי את העמדות והמחפורות של החיילים, ומרבית כלי הרכב הממונעים הושבתו.
בפרק הזמן שחלף בין השלמת כיתור הארמייה ה-6 (23 בנובמבר) לבין פתיחת המתקפה הסובייטית הסופית על כיס סטלינגרד (10 בינואר 1943) נספו לפחות 50 אלף חיילים בתוך הכיס, בנוסף לעשרות אלפי פצועים שפונו בדרך האוויר רובם הגדול מצאו את מותם כתוצאה משילוב קטלני של תת-תזונה, מחלות וחשיפה לקור. כאשר נפתחה לבסוף המתקפה הסובייטית הסופית, מרבית החיילים הגרמנים שנותרו בחיים היו במצב גופני קשה.
הפיקוד הסובייטי ריכז לקראת המתקפה הסופית על כיס סטלינגרד 47 דיוויזיות שכללו 218 אלף חיילים, כ-6,000 קני ארטילריה, 180 טנקים ו-300 מטוסים. הכוח התוקף לא נהנה מעדיפות מספרית גדולה על הכוחות הגרמניים הנצורים (שבשלב זה מנו פחות מ-200 אלף איש), אך האחרונים סבלו מתת תזונה, מהעדר ציוד מתאים ללחימה בתנאי חורף וממחסור חמור בדלק ובתחמושת, ולכן התקשו להתגונן ביעילות.
ב-10 בינואר נפתח מבצע טבעת לחיסול כיס סטלינגרד בהפגזה עזה מאלפי תותחים ומטל"רים מדגם קטיושה. תוך שבוע כבשו הכוחות הסובייטיים את החצי המערבי של הכיס, כולל שדה התעופה פיטומניק. רוב היחידות הגרמניות התגוננו בעוז ונלחמו עד הסוף, תוך שהן מסבות אבידות כבדות לכוחות התוקפים, ורק כמה אלפי חיילים נפלו בשבי. הכוחות הסובייטיים המשיכו לדחוק את שרידי הארמייה השישית מערבה אל חורבות סטלינגרד, שם המשיכה הארמייה ה-62 לתקוף את הכוחות שניצבו מולה, ולהתקדם באיטיות.
לקראת סוף ינואר החלה ההתנגדות הגרמנית להתפורר, והחיילים הגרמנים החלו להיכנע במספרים גדלים והולכים. ב-22 בחודש נפל שדה התעופה גומארק לידי כוחות הצבא האדום, ולמחרת נכבש גם מסלול הנחיתה האחרון שנותר בידי הגרמנים בסטלינגרדסקי. כתוצאה מכך, ניתן היה להמשיך להעביר אספקה לכיס סטלינגרד רק באמצעות הצנחה מהאוויר. ב-26 בחודש חברו יחידות מהארמייה ה-21 עם כוחות הארמייה ה-62 באזור תל מאמייב, והשלימו את ביתור כוחות הארמייה השישית לשניים. למרות מצבם הנואש המשיכו שרידי הכוחות הגרמניים להילחם בתוך חורבות סטלינגרד במשך שבוע נוסף. ב-31 בינואר נכנעו פאולוס (שהועלה ברגע האחרון לדרגת גנרל פלדמרשל על ידי היטלר) והכוחות הגרמניים בכיס הדרומי, אך הקורפוס ה-11 בחלקה הצפוני של העיר המשיך להילחם יומיים נוספים, ורק ב-2 בפברואר תמה הלחימה בסטלינגרד. פאולוס ועשרים ושניים גנרלים נוספים ועוד 91,000 חיילים גרמנים, רומנים ואיטלקים נשבו. כ-100 אלף חיילים נוספים מכוחות הציר נהרגו בלחימה או מתו מסיבות שונות במהלך חיסול כיס סטלינגרד. הצבא האדום לקח שלל כמויות עצומות של נשק וציוד כבד. מקורות סובייטיים טענו שבמהלך חיסול כיס סטלינגרד נלקחו שלל 750 מטוסים, 1,500 טנקים, 8,000 תותחים ומרגמות, ו-61,000 משאיות, אך נראה שמדובר במספרים מוגזמים מאוד.
החיילים שנלקחו בשבי בכיס סטלינגרד היו חלשים מרעב וממחלות, ולא קיבלו טיפול רפואי ראוי. חלקם נשלחו למחנות עבודה במזרח, שם מתו רבים מהם מתשישות ומרעב. כמה קצינים בכירים הוחזקו במוסקבה, ונוצלו לצורכי תעמולה. חלקם חתמו על הצהרות כנגד היטלר, ששודרו לכוחות הגרמנים. הגנרל ולטר פון זיידליץ-קורצבאך הציע אף להקים צבא גרמני אנטי נאצי מקרב השבויים, אך הצעתו נדחתה. רק כ-6,000 מהשבויים הצליחו לשרוד את השבי הסובייטי ולחזור לגרמניה, כשהאחרונים בהם שוחררו ב-1955.
הציבור הגרמני למד על גודל התבוסה רק בסוף ינואר 1943. משרד התעמולה של יוזף גבלס המשיך להסביר לגרמנים, עד שלב מאוחר בלחימה, כי הניצחון עדיין צפוי בחזית סטלינגרד. מספר שבועות לפני הכניעה נפסקו לפתע הדיווחים מהחזית, ולאחר מכן הוכרז על הכניעה. ב-18 בפברואר נאם גבלס בברלין את נאום "היכל הספורט", בו קרא לעם הגרמני להלחם "מלחמה טוטאלית" ולהקדיש לשם מטרה זו את כל משאביו.

סיכום

הניצחון הסובייטי במערכה באזור סטלינגרד, היה אולי נקודת המפנה המשמעותית ביותר במלחמת העולם השנייה, לפחות במסגרת המערכה נגד גרמניה הנאצית. היה זה הניצחון המכריע הראשון של הצבא הסובייטי במלחמה נגד גרמניה ובעלי בריתה. לאחר קרב סטלינגרד עברה היוזמה האסטרטגית לידי הצד הסובייטי, שהחזיק בה עד לתום המלחמה (למעט תקופה קצרה באביב ובקיץ 1943), והצבא הגרמני החל בנסיגתו הארוכה מהשטחים אותם כבש בברית המועצות.
התבוסה בקרב סטלינגרד וכניעת שרידי הארמייה השישית היוו מהלומה קשה לנאצים ולמדינות הציר. מנגד הם תרמו להעלאת "רוח הלחימה" (esprit de corps) של הצבא הסובייטי, ושימשו מקור לעידוד ולתקווה עבור עמי ברית המועצות, וכל השותפים במערכה נגד גרמניה הנאצית (כולל לוחמי המחתרות האנטי-נאציות ברחבי אירופה הכבושה). קרב סטלינגרד הוכיח בפעם הראשונה, שניתן להביס את גרמניה הנאצית. הצבא הגרמני לא הצליח להתאושש לחלוטין מהאבידות הכבדות בכוח אדם ובציוד צבאי שספג במהלך המערכה באזור סטלינגרד.
בנוסף להשמדת כמעט שתי ארמיות גרמניות, שנלכדו בכיס סטלינגרד, הצבא הסובייטי הביס לחלוטין ארבע ארמיות של בעלות בריתה של גרמניה הנאצית (רומניה, איטליה והונגריה), שכללו כ-50 דיוויזיות, במהלך מתקפת החורף שלו, וגרם להן מאות אלפי נפגעים. כתוצאה מכך נאלצה ההנהגה הנאצית להסכים להוצאת מרבית הכוחות של אותן מדינות מהחזית הסובייטית, ובכך הקטינה באופן משמעותי את היקף הכוחות שעמדו לרשות הפיקוד הגרמני בחזית המזרחית.
הגורם העיקרי לתבוסה הגרמנית במערכה על סטלינגרד היה היגררות הפיקוד הגרמני למערכת התשה ושחיקה, בשטח בו לא ניתן היה להביא לידי ביטוי את יתרונות הצבא הגרמני בניהול לוחמת תנועה ולנצל את עדיפותו בטנקים ובמטוסים, החלטה שנבעה בעיקרה משיקולים פוליטיים של היטלר. גורם שני היה הזלזול של הפיקוד הגרמני ביכולות של הצבא הסובייטי ובכושר ההתאוששות שלו. הפיקוד של הארמייה ה-62, לעומת זאת, השכיל לנצל בצורה אופטימלית את היתרונות שהקנו לו התנאים הייחודיים של הלוחמה בתוך חורבות סטלינגרד (לוחמה בשטח בנוי). ברמה האסטרטגית, הפיקוד הסובייטי העליון הוכיח את עדיפותו על הפיקוד הגרמני. עדיפות שבאה לידי ביטוי בתכנון ובביצוע של מתקפת הנגד באזור סטלינגרד, ולאחר מכן של מבצע סטורן הקטן ושל המבצעים ההתקפיים הסובייטיים באזור הדון העליון בחורף 1942/1943.
באופן פרדוקסלי, דווקא ההתקדמות המהירה של הכוחות הגרמניים בשלבים הראשונים של מתקפת הקיץ הגרמנית, והשטחים הנרחבים שנכבשו על ידם בדרום ברית המועצות בחודשים יולי-ספטמבר 1942, סייעו ליצירת התנאים לתבוסת כוחות הציר במערכה על סטלינגרד. הם אילצו את הפיקוד הגרמני (שסבל ממחסור בעתודות) למתוח את כוחותיו עד קצה גבול היכולת, כדי להחזיק בשטחים הכבושים החדשים, ולהסתמך יותר ויותר על צבאות המדינות הגרורות של גרמניה הנאצית, כדי להגן על האגפים החשופים של הכוחות הגרמניים. הסתמכות הפיקוד הגרמני על חיילות המשלוח של רומניה, איטליה והונגריה בחזית הסובייטית הוכחה כטעות גורלית, ותרמה תרומה מכריעה להצלחת המתקפות הסובייטיות באזור סטלינגרד והדון בחורף 1942/1943. גורם נוסף להצלחת מתקפת הנגד הסובייטית היה העדר עתודות ניידות חזקות באזורי העורף של קבוצת ארמיות B. שני הגורמים הללו מסבירים מדוע זכתה המתקפה הסובייטית בחזית הדרום להישגים מרשימים כל כך, בעוד שהמתקפה הסובייטית המקבילה על בליטת רז'ב בחזית המרכזית (מבצע מארס) נכשלה, ולא זכתה להישגים קרקעיים משמעותיים.

אבידות הצדדים היריבים

קשה לתת אומדן מדויק של אבידות הצדדים היריבים במערכה סביב סטלינגרד. הסיבה העיקרית לכך היא העדר תיחום מוסכם של הזמן והמרחב הגאוגרפי במסגרתם התנהלה המערכה. נקודת הסיום של המערכה (2 בפברואר 1943) ברורה, אך אין הסכמה לגבי נקודת הפתיחה שלה. ניתן להתחיל אותה ב-17 ביולי 1942, כאשר הארמייה השישית נתקלה לראשונה בכוחות חזית סטלינגרד ממערב לעיקול נהר הדון, ב-23 באוגוסט, כאשר הכוח הראשון של הצבא הגרמני הצליח להגיע לוולגה מצפון לסטלינגרד, או ב-13 בספטמבר, כשהחלה המערכה בתוך העיר סטלינגרד. אותו דבר ניתן לומר לגבי תיחום המרחב הגאוגרפי במסגרתו התנהלה המערכה. אם נתייחס לשטח במסגרתו התנהלה מתקפת הנגד הסובייטית בנובמבר 1942, מדובר במרחב הגאוגרפי המשתרע בין נהר וולגה במזרח, נהר דון בצפון, נהר צ'יר במערב, ונהר אקסאי בדרום. אבל מבצע סטורן קטן, שנערך ממערב לנהר צ'יר, היה קשור באופן ישיר לקרב סטלינגרד, ולכן יש הצדקה לכלול גם את האזור במסגרתו התנהל מבצע זה במרחב הגאוגרפי במסגרתו התנהל קרב סטלינגרד.
אם נאמץ הגדרה מרחיבה של תיחום הזמן והמרחב של המערכה, ניתן להעריך שבמהלך המערכה באזור סטלינגרד ספגו כוחות הציר כ-750 אלף נפגעים: הצבא הגרמני ספג כ-500 אלף הרוגים, פצועים, נעדרים ושבויים, מתוכם כ-130 אלף נפגעים במהלך המערכה בתוך העיר (13 בספטמבר-18 בנובמבר 1942). הארמיות הרומניות השלישית והרביעית ספגו כ-172 אלף אבידות, ואילו הארמייה האיטלקית השמינית ספגה כ-85 אלף אבידות.
הארמייה ההונגרית השנייה ספגה אף היא אבידות כבדות (כ-200 אלף נפגעים) במהלך המתקפה הסובייטית באזור הדון העליון, שבאה בעקבות קרב סטלינגרד. אולם אין הצדקה לכלול את אבידותיה במסגרת אבידות כוחות הציר במערכה על סטלינגרד, משום שלמתקפה על הארמייה לא היה קשר ישיר לקרב סטלינגרד, והיא התנהלה באזור העיר וורונז', מאות ק"מ מאזור סטלינגרד.
קשה לתת הערכה מדויקת של האבידות שספג הצבא הסובייטי במהלך המערכה. הצבא האדום לא ניהל רישום מסודר של מספרי הנפגעים שלו במהלך המלחמה, כל שכן במהלך הנסיגה המבוהלת בחזית הדרום בקיץ 1942, כאשר יחידות שלמות נעלמו וגורלן לא נודע. לפי מחקר עדכני של גריגורי קריוושייב, שלוש החזיתות הסובייטיות, שהשתתפו במערכה באזור סטלינגרד, ספגו בסך הכל כ-478 אלף הרוגים, נעדרים ושבויים וכ-650 אלף פצועים בשישה וחצי חודשי לחימה. בארבעת החודשים הראשונים של המערכה, בהם נמצא הצבא הסובייטי במגננה, הוא ספג 324 אלף הרוגים ונעדרים (מתוכם לפחות 100 אלף שבויים) ו-320 אלף פצועים. בחודשיים וחצי הבאים של המערכה, מפתיחת מתקפת הנגד הסובייטית ועד השלמת חיסול הכוחות הגרמניים שנלכדו בכיס סטלינגרד, ספגו הכוחות הסובייטיים 155 אלף הרוגים ונעדרים וכ-331 אלף פצועים נוספים.
בשלב הראשון של המערכה (יולי-אוגוסט 1942) ספג הצבא הסובייטי אבידות כבדות פי כמה מאבידות כוחות הציר. בתקופת בה התנהלה המערכה בעיקר בתוך העיר סטלינגרד (ספטמבר-נובמבר) התאזן יחס האבידות בין הצדדים היריבים, ואילו לאחר שהצבא האדום עבר למתקפה, נטה יחס האבידות לטובת הצד הסובייטי.

השלכות הקרב

התבוסה בקרב סטלינגרד והאבידות הכבדות שספג הצבא הגרמני במהלכו עוררו חרדה גדולה בציבוריות הגרמנית וחשש מפני הבאות. התבוסה האיצה את התארגנותם של גורמים המתנגדים למשטר הנאצי בקרב האוכלוסייה האזרחית בגרמניה ובפיקוד הצבא הגרמני. ב-18 בפברואר 1943 נשא יוזף גבלס נאום בארמון הספורט של ברלין בו קרא ל"מלחמה טוטלית" ולהתגייסות מלאה של האוכלוסייה נגד האיום "היהודי-בולשביקי" המתקרב מאסיה. קבוצת סטודנטים ממתנגדי המלחמה, אשר התאגדה בארגון שכונה "הוורד הלבן", הגבירה את פעולותיה על ידי חלוקת אלפי כרוזים ועלונים. מנהיגי הארגון נעצרו והוצאו להורג. אך עצם הקיום של גורמים אופוזיציוניים הגביר את המתח בקרב ההנהגה הנאצית הבכירה. חלק מחברי האליטה הצבאית, שהתנגדו עוד קודם לכן להמשך הלחימה, ראו בתוצאות הקרב הצדקה לפעולה נגד ראשי המשטר. הנינג פון טרסקו ביצע מספר ניסיונות להתנקש בהיטלר וב-13 במרץ 1943, הצליח להחדיר פצצה למטוסו, אך זו לא התפוצצה. בקיץ הוקם הוועד הלאומי למען גרמניה החופשית מבין השבויים הרבים.
לקרב הייתה השלכה על הזירה האיטלקית במלחמת העולם השנייה, והוא תרם לערעור הברית בין גרמניה לבין איטליה הפאשיסטית. היקף האבדות העצום שספגה הארמייה השמינית של הצבא האיטלקי בקרבות באזור הדון, ובמיוחד נפילת מרבית חיילי העילית של הקורפוס האלפיני, הביאו לביקורת ציבורית גוברת באיטליה כנגד ראשי המשטר הפשיסטי. שרידי הכוחות ששבו לאיטליה ובכללם הקצונה הבכירה, הוסיפו לליבוי ההתנגדות לרודן בניטו מוסוליני. תבוסת חיל המשלוח האיטלקי לברית המועצות, ביחד עם כניעת כוחות הציר במערכה בתוניסיה במאי 1943, וכיבוש סיציליה על ידי בעלות הברית המערביות ביולי אותה שנה, הובילו בסופו של דבר להדחתו של מוסוליני ולכניעת איטליה לבעלות הברית ב-9 בספטמבר 1943.
השמדת הארמייה ההונגרית השנייה במתקפת החורף הסובייטית, שבאה בעקבות קרב סטלינגרד והתבוסה הגרמנית בקרב גרמו לראש ממשלת הונגריה מיקלוש קאלאי לפתוח במגעים חשאיים עם הבריטים והאמריקנים, ויצרו מתיחות גלויה ביחסי ההנהגה ההונגרית עם גרמניה הנאצית. תוצאות הקרב הובילו גם לירידה חדה בפופולריות העממית של המנהיג הרומני יון אנטונסקו, ולהחלשת מעמדו גם בקרב חברי ממשלתו, שחלקם פתחו במשא ומתן עם בעלות-הברית המערביות במטרה להגיע להסכם נפרד עמן. השליט הספרדי פרנסיסקו פרנקו שבאופן רשמי הכריז על נייטראליות, אך תמך בעקיפין בגרמנים באמצעות הדיוויזיה הכחולה שנשלחה לחזית המזרחית, הבין שיש אפשרות ממשית שגרמניה הנאצית תפסיד במלחמה, וכתוצאה מכך הורה להוציא את הכוחות הספרדיים מהחזית הסובייטית לקראת סוף שנת 1943.
גם בממלכת בולגריה שהייתה חתומה על ההסכם התלת-צדדי ניכרו השפעותיו של הקרב. התבוסה הגרמנית הגבירה את ביטחונם של מתנגדי המשטר וחלה עלייה ניכרת במצטרפים לשורות הפרטיזנים מקרב האוכלוסייה הכללית בכלל ובני הקהילה היהודית בפרט. שיעור התמיכה העממית בפרטיזנים עלה והם תקפו ביעילות מתקני תשתית, בסיסי צבא ותחנות משטרה. במקביל חלחל הלחץ בו הייתה נתונה ההנהגה בברלין לכל דרגי הפיקוד והופעל לחץ כבד על בוריס השלישי, מלך בולגריה לצרף את צבאו ללחימה מחד ולהסכים לגירוש היהודים מהמדינה מאידך.
לתוצאות קרב סטלינגרד היו השלכות משמעותיות עבור יהדות רומניה. עד לתבוסה בסטלינגרד פעל שלטונו של יון אנטונסקו להגליית ולהשמדת היהודים מבסרביה ומבוקובינה. יתר יהדות רומניה סבלה מרדיפות, מאובדן האזרחות, מחוקים מפלים ומשוד נכסים, אך פרט למקרים בודדים לא הייתה הגליה ולא הייתה השמדה מאורגנת. בשלב זה הושג הסכם בין גרמניה הנאצית ובין רומניה לשליחת כל יתר יהדות רומניה ברכבות לבלז'ץ להשמדה. השלטונות כבר החלו את תיאום המשלוחים באמצעות הרכבת, כשהגיעו הידיעות על התבוסה בסטלינגרד. בעקבות התבוסה נסוג אנטונסקו מתוכנית השמדת יתר יהדות רומניה והקפיא את כל הפעולות בכיוון זה.

הנצחה

ב-22 בדצמבר 1942, עוד בטרם הסתיימה המערכה בסטלינגרד, הוציאה הסטבקה הוראה להעניק מדליה מיוחדת לכל הלוחמים שהשתתפו במערכה באזור סטלינגרד, כולל יחידות הצבא האדום, הנ.ק.ו.ד., הצי, והאזרחים, שלקחו חלק פעיל בלחימה. בסך הכל הוענקה המדליה לכ-750,000 נפש.
ג'ורג' השישי, מלך הממלכה המאוחדת העניק לסטלין שלושה העתקים של חרב טקסית מפוארת. החרב הוענקה לסטלין על ידי וינסטון צ'רצ'יל בעת ועידת טהראן בנובמבר 1943. אורך החרב כ-120 ס"מ, היא מושחזת משני צדדיה ועשויה לפי דגם החרבות מימי הביניים. הידית מעוטרת בזהב 18 קראט ואילו הגולה בקצה החרב עשויה מקוורץ. הלהב עשוי עבודת יד מפלדת שפילד איכותית.
בשנת 1945 הוענק לסטלינגרד התואר "עיר גיבורה" יחד עם מספר ערים נוספות בברית המועצות. ב-1960 הוקם מונומנט ענק בשם אמא מולדת על פסגת גבעת מאמייב, סביבו נערכו כמה מהקרבות הקשים ביותר במערכה בתוך העיר, כחלק ממתחם זיכרון גדול, שנועד להנציח את הקרב. הפסל, העשוי בטון מזוין, פלדה ומתכות אחרות, מציג דמות אישה אוחזת חרב המוצבת על גבעה קטנה. הוא נבנה על פי מוטיב יווני עתיק של ניקה מסמותרקיה המסמל ניצחון. משקלו כ-20 טון, וגובהו 85 מטר, מהם למעלה מ-50 מטר מוקדשים לדמות האישה; בעת בנייתו היה זה הפסל הגבוה ביותר בעולם (נכון לשנת 2011 הוא הפסל ה-11 בגובהו). כמו כן הוקם במקום מוזיאון לזכר הקרב, שנקרא "המוזאון הפנורמי של קרב סטלינגרד" (Государственный историко-мемориальный музей-заповедник Сталинградская битва). המוזאון מחזיק אוסף גדול של חומרים ארכיוניים ומוצגים הקשורים לקרב, פעילות תרבותית רבה הכוללת כנסים המוקדשים לקרב נערכת במסגרתו, ומספר המבקרים בו עומד על כחצי מיליון איש בשנה.
במסגרת הנצחת הקרב שוחזר בניין המכונה בית פאבלוב על שם סמל יקוב פאבלוב, שפיקד על הגנתו במהלך הקרב, ונוסף אליו קיר זיכרון מלבנים אדומות. הקרבות העזים שניטשו על השליטה בבניין, שארכו כחודשיים, הפכו אותו לסמל עמידת הגבורה של המגינים הסובייטים בסטלינגרד.
בערים רבות בעולם הונצח הקרב בשמותיהם של פארקים, כיכרות, רחובות שדרות ומבני ציבור. כך למשל, בפריז ישנם רחוב, כיכר ואף תחנת רכבת תחתית הנושאים את שם הקרב.

הקרב בתרבות

אירועי הקרב היו בסיס למספר ספרים, סרטי קולנוע ואף משחקי מחשב.
הסופר הסובייטי החשוב ויקטור נקרסוב עסק בקרב בספרו בתעלות סטלינגרד (В окопах Сталинграда)‏ שיצא לאור ב-1946. הספר פורסם בכתב העת "הדגל", אחד מכתבי העת היוקרתיים ביותר בברית המועצות. הוא זכה להצלחה רבה, הופץ במיליוני עותקים, תורגם ל-36 שפות וזיכה את נקרסוב בפרס סטלין מדרגה שנייה. על בסיס הספר הופק ב-1956 סרט בשם "החיילים", שזכה בפרס לבמאי במסגרת פסטיבל הקולנוע הכלל-סובייטי (אחד מפסטיבלי הקולנוע החשובים בברית המועצות) בשנת 1958.
מלבד נקרסוב, עסק בקרב גם הסופר הסובייטי ממוצא יהודי, וסילי גרוסמן, שנמנה עם הסופרים החשובים בברית המועצות, ושימש ככתב צבאי במהלך המלחמה. הוא כתב את הספר "החיים והגורל" (1959) (Жизнь и судьба),‏ שיחד עם ספרו בעד העניין הנכון מהווים את היצירות הספרותיות החשובות ביותר שלו. הספר מתאר את הקרב ומתייחס גם לזווית היהודית. ב-2012 עובד לסדרת טלוויזיה מצליחה בעלת אותו שם.
סופר סובייטי נודע נוסף שעסק בקרב הוא קונסטנטין סימונוב, שהקדיש לקרב את ספרו ימים ולילות (Дни и ночи).‏ הספר תורגם לעברית ופורסם בהוצאת ספרית פועלים בשנת 1945. הוא מתאר לחימה של יחידה סובייטית קטנה במהלך קרב סטלינגרד.
עלילתו של הספר ורד צהוב, מאת ברק חמדני, מתרחשת בין היתר באחד מרחובותיה החרבים של העיר, ומתארת את ימי חייה האחרונים של קבוצת חיילים גרמניים, רגע לפני התבוסה.
הקרב היווה גם השראה לסרטים מערביים. ביניהם סרטו של ז'אן-ז'אק אנו, "אויב בשער", שבמרכזו עומד דו-קרב צלפים, שנערך בין הצלף הסובייטי הידוע וסילי זייצב לבין הגרמני (הבדיוני) ארווין קניג. ב-1993 יצא הסרט הגרמני "סטלינגרד" בבימוי יוזף וילסמאייר ובכיכוב תומאס קרצ'מן, על גורלה של קבוצת חיילים החווה את זוועות המלחמה.
ב-2011 הבמאי הרוסי פיודור בונדרצ'וק צילם את סרטו סטלינגרד בהתבסס על ספרי זכרונות של לוחמים ואירועי בית פאבלוב, בסרט מלחמה שהיה לסרט הרוסי הראשון שצולם בפורמט IMAX.
בנוסף, עלילתם של משחקי מחשב רבים מתרחשת בסטלינגרד. חלקם משחזרים את הקרב וחלקם מקדישים לו רק חלק מהעלילה.