קרב סטלינגרד
ניסיון החילוץ של מאנשטיין (מבצע סערת 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 הקוד מבצע סערת 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 למתקפה גרמנית מכיוון דרום, ולא העריך שמאנשטיין יצא למתקפה לפני השלמת ריכוז כוחות העתודה הגרמניים. ביומיים הראשונים של המתקפה התקדמו כוחותיו של הות במהירות, מול התנגדות סובייטית קלה. ב-13 בחודש תפסו כוחות החלוץ של דיוויזיית הפאנצר ה-6 גשר על נהר אקסאי יסאולובסקי, חצו את הנהר, והשתלטו על הכפר ורחניה קומסקי, במחצית הדרך בין נהר אקסאי לנהר מישקובה, מכשול המים האחרון, שנותר בינם לבין כיס סטלינגרד. הדיוויזיה ה-302 של הארמייה ה-51, שספגה את עיקר המהלומה הגרמנית, חדלה להתקיים ככוח לוחם.
הפיקוד הסובייטי הגיב במהירות למתקפה הגרמנית החדשה. הסטאבקה דחתה את מועד המבצע המתוכנן לחיסול כיס סטלינגרד, ושינתה את יעדיו של מבצע סטורן (שנועד להתחיל ב-16 בדצמבר), כדי לשחרר כוחות לתיגבור הכוחות הסובייטיים, שניצבו מול ארמיית הפאנצר הרביעית. ב-13 בדצמבר נעתר סטלין לבקשת אנדריי יריומנקו מפקד חזית סטלינגרד ואלכסנדר ואסילבסקי, נציג הסטאבקה באזור סטלינגרד, להעביר את ארמיית המשמר השנייה הרעננה, שכללה 6 דיוויזיות רגלים וקורפוס ממוכן אחד (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. באותו יום הורה יריומנקו לקורפוס הממוכן ה-4 ולדיוויזיה ה-187 מארמיית ההלם החמישית, וכן לקורפוס הממוכן ה-13 מעתודת החזית, לנוע דרומה במטרה להנחית התקפת נגד על כוחות החלוץ הגרמניים.
ב-14 וב-15 בדצמבר ערך הקורפוס הממוכן ה-4 המתוגבר, שורת התקפות נגד עזות על הכוח הגרמני שהחזיק בורחניה קומסקי, ובמקביל חצתה בריגדה אחת שלו את נהר אקסאי, ואיימה על עורפם של הכוחות הגרמניים, שהקימו ראש גשר בגדה הצפונית של הנהר. ברמה סביב הכפר התפתח קרב שריון גדול. ב-15 בחודש נאלצו הגרמנים לפנות את ורחניה קומסקי, ולסגת חזרה לראש הגשר שלהם על נהר אקסאי, לאחר שספגו אבדות כבדות בשריון (19 טנקים הושמדו לחלוטין, ורבים אחרים ניזוקו). מתקפת הנגד הסובייטית המוצלחת עיכבה את המשך ההתקדמות הגרמנית במספר ימים, ואיפשרה לפיקוד הסובייטי להזרים כוחות עתודה חזקים לזירת המערכה. דיוויזיית הפאנצר ה-6 נותרה בשלב זה עם כ-40 טנקים מבצעיים בלבד. ב-17 וב-18 בדצמבר חידשו דיוויזיית הפאנצר ה-6 וצוות קרב מדיוויזיית הפאנצר ה-23 את ההתקפה על ורחניה קומסקי, אך כל ניסיונותיהם לכבוש מחדש את הרמה שמדרום לכפר נכשלו.
ב- 19 בדצמבר חודשה ההתקדמות הגרמנית, לאחר שכוחו של הות תוגבר על ידי דיוויזיית הפאנצר ה-17 החלשה, שכללה 54 טנקים. 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.