rruzunu iki ayrı hedefe böldü. Kuvvetlerin bir kısmı Stalingrad'a yönelirken diğer kısmı ise Sovyetler Birliği'nin ana petrol sahası Kafkasya'yı ele geçirecekti. Stalingrad'ı alma görevi Alman 6. Ordusu'na verilmişti. 6. Ordu derhal Volga'ya yöneldi ve Luftwaffe'nin hava kolordusu Luftflotte 4'ün desteğinde ilerlemeye başladı. İki panzer kolordusu 7 Ağustos'ta Sovyet kuvvetlerini kanatlardan hareketle kuşattı ve 50 bin tutsak, yaklaşık bin tank ele geçirdi. 22 Ağustos'ta Alman kuvvetleri Don Nehri'nin geçmeye başladılar. Stalingrad Muharebesi, 6. Ordu'nun keşif kollarının kentin dış mahallelerine girmesiyle bir sonraki gün başladı.
Kasım ayı itibarıyla Kızıl Ordu savunmasını Volga kıyılarına süren 6. Ordu, kentin büyük bir bölümünü ele geçirmişti. Bu aşamada, Stalingrad civarındaki Mihver kuvvetlerini hedef alacak yakın bir Sovyet taarruzuyla ilgili belirtiler görülmekteydi. Bunlar, 6. Ordu kanatlarına karşı artan Sovyet taarruzları ve ele geçen tutsakların sorgusundan elde edilen bilgilerdi. Ancak Alman komutanlığı daha çok Stalingrad'ı almakla ilgiliydi. Bu arada Alman Genel Kurmay Başkanı General Franz Halder, 6. Ordu'nun ve 4. Panzer Ordusu'nun fazlasıyla uzamış olan kanatlarında gelişen tehlike konusuna dikkat çekme çabaları neticesinde 23 Eylül'de görevden alınmıştır. Eylül ayı ortalarında Sovyet Yüksek Komutanlığı (Stavka), güneyde Stalingrad ve Kafkasya'da savaş halindeki ve merkez kesimdeki Mihver kuvvetlerini kuşatıp imha etmeyi amaçlayan bir dizi plan üzerinde çalışmaya başlamıştı. Bu hazırlıkların sonucunda Stalingrad'ı Mihver kuvvetlerden temizleme girişimlerinin komutası General Aleksandır Vasilevski'ye verildi.

Stavka Stalingrad ve Kafkasya için iki geniş çaplı harekât geliştirdi, Uranüs Harekâtı ve Satürn Harekâtı. Bu arada Alman Merkez Ordular Grubu cephesine karşı da, güney kesime takviye kuvvet kaydırılmasını önlemek ve olabildiğince ağır hasar vermek için Mars Harekâtı planlandı. Uranüs Harekâtı, Stalingrad yakınlarındaki Alman ve müttefik kuvvetlerinin kuşatmak için çok büyük çapta Sovyet mekanize ve piyade kuvvetinin kullanılmasını gerektirmekteydi. Taarruz cepheleri, Stalingrad'dan Alman 6. Ordusu tarafından hızla takviye edilemeyecek kadar uzakta belirlenmişti. Ayrıca taarruzların bu kesimlerde planlanmasının bir başka avantajı, Mihver kuvvetlerce oldukça ince tutulmaktaydı. Taarruz, biri içte diğeri dışta iki katman halinde kuşatmayı öngörmektedir. Dış kuşatma kuşağı Alman geri hatlarına daha derinlemesine girerken iç kuşatma kuşağı, kuşatılan Mihver kuvvetlerini asıl imha kuvvetini oluşturacaktır. Kızıl Ordu hazırlıklarını sürdürürken Alman Yüksek Komutanlığı, Merkez Ordular Grubu cephesine kuvvet yığmakta olan Kızıl Ordu'nun aynı anda güneyde de bir taarruza girişemeyeceği düşüncesindeydi. Böylece esasen hazırlanmakta olan Sovyet taarruzu olasılığı üzerinde yeterince durulmadı.

Mavi Durum Alman ve müttefik kuvvetlerini 480 km.den uzun bir cephe hattına yaymıştı. Derinlik ise birkaç yüz kilometre idi. Stalingrad'ı ele geçirme kararı ise cephe hattını daha da uzattı. Örneğin 6. Ordu Temmuz ayı başlarında 160 km.lik bir cephe hattındayken taarruzla cephe hattı 400 km.ye ulaştı. Güney Ordular Grubu'ndan ayrılan B Ordular Grubu (Kafkasya üzerine operasyon yapacak olan diğer parça A Ordular Grubu olarak teşkil edilmişti) kâğıt üzerinde güçlü görünüyordu. Ordular Grubu emrinde Alman 2. Ordu, 6. Ordu, 4. Panzer Ordusu, Romen 3. Ordusu ve Romen 4. Ordusu, İtalyan 8. Ordusu ile 2. Macar Ordusu bulunmaktaydı. B Ordular Grubu'na 48. Panzer Kolordusu bağlandı. Kolordu tek bir panzer tümeni ve ihtiyat olarak bir piyade tümeninden oluşmaktadır. Harekâtta kanatlar Alman olmayan, müttefik ordularınca tutuldu, Alman birlikler hem Stalingrad'da hem de Kafkasya'da asıl taarruz kuvveti olarak kullanıldı.

Adolf Hitler, müttefik kuvvetlerin kanatları tutabileceği görüşündeydi. Gerçekte bu birlikler zayıf ve yetersiz donanımlı birliklerdi, örneğin toplar atlarla çekilmekteydi. Öte yandan subaylar tarafından verilen askeri eğitimin yetersiz olması nedeniyle moral olarak düşük birliklerdir. Zırhlı birlikler açısından bakıldığında 1. Romen Zırhlı Tümeni bünyesinde yaklaşık 100 adet Çek yapısı Panzer 38(t) bulunmaktadır. Bu tankların ana silahı olan 37 mm.lik topları, Sovyet T-34 tankları karşısında etkili olmuyordu. Yine 37 mm.lik tanksavar silahları da eski modeldi ve mühimmat yeterli değildi. Israrlı talepler üzerine Almanya'dan tümen başına altı tane olmak üzere 75 mm.lik tanksavarlar gönderilmiştir. Kanatlardaki savunmanın bir diğer zaafı da bu birliklerin çok uzun cephe hatlarını tutmakta olmalarıydı. Örneğin Romen 3. Ordusu 140 km.lik bir cephe hattını, Romen 4. Ordusu ise 270 km.lik bir cephe hattını tutuyordu. İtalyan ve Macar orduları, iki Romen ordusu arasında yerleşti. Alman komutanlar bu birliklerin muharebe kapasitesini düşük buluyorlardı. İtalyan askerler müttefikleri tarafından değersiz bulunuyor, sıklıkla korkaklıkla itham ediliyordu. Gerçekte muharebelerdeki başarısızlıkları silah ve teçhizatlarındaki yetersizlik yüzündendi. İtalyan silahları son derece kalitesizdi. Sınırlı sayıda tanksavar silahları vardı. El bombaları nadiren patlıyordu. Yüksek kalitedeki makineli tüfekler bu birliklere çok az sayıda verilmişti. Havan ve sahra topları düşük çaplı ve zayıftı. Tüfek ve makineli tüfeklerin aşırı soğuk havada düzgün çalışabilmesi için uzun süre ısıtılması gerekiyordu. Bu durumda da muharebe sırasında sıklıkla tutukluk yapıyorlardı. Alman birlikleri genel olarak, Kızıl Ordu'yla aylar süren çatışmalarda yıprandılarsa da daha iyi durumdaydılar. Stavka, yeni ordular kurarken Alman komutanlığı mevcut mekanize birliklerini korumaya çalışıyordu. Ayrıca Mayıs ve Kasım ayları arasında Mihver kuvvetleri taarruzu durumundayken Wehrmacht'ın ihtiyatında bulunan en seçkin iki tümeni Leibstandarte ve Großdeutschland Tümeni, Fransa'daki Anglo-Sakson çıkarması (Dieppe Çıkarması) karşısında Batı Avrupa'ya gönderilmişti. Öte yandan Alman 6. Ordusu Stalingrad içindeki çatışmalarda büyük ölçüde zayiat vermişti. Aynı şekilde 22. Panzer Tümeni'nin, ağır silahlar yönünden durumu Romen 1. Zırhlı Tümeni'nden daha iyi durumda değildi. Alman birlikleri de savunma cephesinde çok uzun bir cephe hattına yayılmış durumdadır. Örneğin 11. Kolordu, 100 km.ye varan bir cephe hattını savunmakla sorumluydu.

Alman taarruzunun Ağustos ayı sonlarında Volga kıyılarına ulaşan bir koridor açması, Stalingrad'ı savunan 62. Ordu ile kuzeydeki Sovyet birliklerinin temasını kesmişti ve aynı zamanda Stalingrad'ı kuşatmıştı. Ardından, Eylül ayı başlarında gerçekleşen Sovyet karşı taarruzları bu koridoru kesmeyi başaramadı. Eylül ayı ortalarıda hızlanan Mihver saldırıları da 62. Ordu'nun durumunu iyiden iyiye kötüye götürdü. Stalingrad'daki Mihver güçlerin kuşatılarak imha edilmesine ilişkin planlama, bu günlerde, 14 Eylül'de gündeme gelmiştir.

Kızıl Ordu'nun genel taarruz için bölgeye 1,1 milyon asker, 804 tank, 13.400 top ve havan ile bin kadar uçak getirdiği kabul edilmektedir. Romen 3. Ordusu karşısında yer alan Sovyet kuvvetleri 5. Tank Ordusu, 21. Ordu ve 65. Ordu'dan oluşan bir kuvvettir. Mihver güney kanadı ise Sovyet Stalingrad Cephesi'nin 51. Ordusu, 57. Ordusu'na ilaveten 4. Mekanize Kolordu ve 13. Mekanize Kolordu'dur. Bu kuvvetler Romen 4. Ordusu cephesine taarruz edecek ve 5. Tank Ordusu ile Kalaç yakınlarında temas kuracaktır. Sonuçta toplam olarak 11 ordu ve çeşitli bağımsız tank tugayları ve kolorduları bölgeye toplanmıştır. Taarruz hazırlıkları planlandığı gibi yürütülemedi, bazı birliklerin bölgelerine intikalinde gecikmeler oldu. Bunun üzerine Stavka 8 Kasım'da çıkardığı bir emirle harekât tarihini ertelemiştir. Bu arada "Cephe" birlikleri, bir karşı taarruzu göğüslemek için birkaç tatbikata katılmışlardır. Bu tatbikatlar ayrıca bir yarma hareketi ardından mekanize kuvvetlerle birlikte girişilecek düşman gerisine sızma çalışmalarını da içermektedir. Bu manevralar yanıltma-gizleme önlemleriyle maskelenmiştir. Bu önlemler, telsiz iletişiminin asgari düzeyde tutulması, bunun yerine kuryeler kullanılması, gizleme, gizlilik operasyonları, Moskova bölgesindeki askeri hareketliliğin arttırılması gibi yanıltıcı operasyonlar gibi önlemlerdir. Yanıltıcı operasyonlara örnek olarak, dikkati yanlış yöne çekmek için inşa edilen tahkimatlar, asıl köprüleri dikkatten kaçıran Don üzerinde kurulan sahte köprüler verilebilir. Öte yandan Kızıl Ordu asıl taarruzunun Doğu Cephesi'nin merkez kesiminde olacağı izlenimini güçlendirmek için Merkez Ordular Grubu cephesindeki saldırılar sıklaştırıldı ve bölgede göstermelik ama içi boş birlikler oluşturuldu.

Cepheye ayrılan 38 istihkam taburu, Volga üzerinden asker, mühimmat ve tankları taşıma işini üstlendi. Bir yandan da küçük çaplı keşiflerle yaklaşan taarruzun cephe hattı boyunca yapılacak yarma noktaları belirlendi. Volga üzerinden üç hafta içinde yaklaşık 111 bin asker, 420 tank ve 556 parça top Volga'dan karşıya geçirilmiştir.

General Vasilevski 17 Kasım gibi taarruz başlangıç tarihine çok yakın bir sırada Moskova'ya çağrılmıştır. Çağırılma nedeni, 4. Mekanize Kolordu Komutanı General Vasili Volski'nin doğrudan Stalin'e yazmış olduğu bir mektubudur. Mektupta taarruzu hazırlıklarının yetersiz olduğu belirtilmektedir. General Volski, harekât için tahsis edilen kuvvetlerin durumu nedeniyle taarruzun başarısız olmaya mahkûm olduğuna inanıyor ve harekâtın ertelenmesini ve yeniden düzenlenmesini ısrarla öneriyordu. Birçok birliğe kışlık giysi dağıtılmamış olduğunu, pek çok Sovyet askerinin "komutanların sorumsuz tutumları nedeniyle" donarak öldüğünü belirtiyordu. Her ne kadar Sovyet istihbaratı Mihver kuvvetlerin cephede mevzileniş düzeni hakkında olabildiğince bilgi toplamaya çalıştıysa da Alman 6. Ordusu'nun durumu hakkında yeterli bilgi elde edilememişti. Sovyet komutanlar harekâtın ertelenmemesi konusunda General Vasilevski'yi desteklediler. Stalin General Volski'yle doğrudan telefonla görüştü ve emir aldığında görevini tam olarak yapacağı sözünü aldı.

Stalingrad’a yönelik Alman taarruzu 22