スターリングラード攻防戦
7月13日のヴォロネジ占領と同時に、B軍集団司令官のボック元帥は、ヴォロネジでの時間の空費を追及されて更迭となった。その後任としてヒトラーが任用したのは、第2軍司令官のマクシミリアン・フォン・ヴァイクス上級大将だった。また、ヒトラーは第4装甲軍(ヘルマン・ホト上級大将)に対し、ドン河方面での左翼から主力部隊を一旦離脱させ、A軍集団のドン河渡河を支援するため、ノヴォチェルカースク付近のドン河に向わせた。
しかし、スターリンが「一歩も下がるな!」とのスローガンをのちに発したことで有名な、ソ連国防人民委員令第227号を発出する契機となったほど、ロストフでのソ連軍の抵抗は微弱で、A軍集団は第4装甲軍の助力を必要とはしなかった。むしろ、この用兵は限られた数しかない進撃路での渋滞をもたらし、結果的には燃料と時間の浪費を生んだだけに終わった。
上述の通り、ドイツ軍がヴォロネジ占領に手こずる間、ソ連赤軍はチモシェンコ元帥の指揮のもと、スターリングラードに向けて計画的に後退した。これを追うドイツ軍は、夏の大草原(ステップ)で1年前を彷彿とさせる進撃を始めたが、前年と異なり捕虜や鹵獲した重装備はわずかであった。ともあれ、作戦の第一段階を達成したと認識したヒトラーは、7月23日に「総統指令第45号」を発した。
「総統指令第45号」は、A軍集団はバクー、B軍集団はスターリングラードと二つの重要都市の占領を命じ、さらに二つの軍集団の間を連携するため、第16自動車化歩兵師団をプロレタルスカヤからカルムイク自治共和国の首都エリスタを経てヴォルガ河口、カスピ海沿岸のアストラハンに向かうよう命じている。
包囲されたドイツ第6軍と枢軸国軍の将兵30万余りのうち、2万5,000人の傷病兵などが空軍によって救出されたが、パウルス元帥と24人の将軍を含む、生き残りの9万6000人が降伏した。捕虜の運命は過酷で、ベケトフカの仮収容所まで雪道を徒歩で移動する際に落伍した将兵は、そのまま見捨てられ凍死するかソ連兵に殺害された。ソ連軍は自軍に支給される食料の半分を捕虜に回したものの全員には行き届かず、さらに仮収容所で発疹チフスが大流行し、数週間のうちに約5万人が死亡した。
生存者はその後、中央アジアやシベリアの収容所に送られるが、ここでも過酷な労働で多くの者が命を落とし、戦後に生きて祖国へ帰国できたのは僅か6,000人であった。捕虜となった将校の中にはザイトリッツのように、「ドイツ将校同盟」の議長として反ヒトラー宣伝に積極的に協力する人物もいた。
翌20日にはスターリングラードの南側地域に集結していたアンドレイ・エリョーメンコ大将のスターリングラード方面軍が、シュミロフ中将の第64軍、トルファノフ中将の第57軍、トルブーヒン中将の第51軍による攻勢を開始し、コンスタンチネスク大将のルーマニア第4軍を突破した。唯一の強力な予備兵力で、長砲身のIV号戦車を装備したレイザー少将率いるドイツ第29自動車化師団は、第51軍に属する第13機械化師団に反撃して大損害を与える。しかし、パウルスが予備の兵力を追加しなかった上、他の地区のソ連赤軍は味方の損害をあえて無視して進撃の続行を優先したため、ドイツ軍の反撃の効果は局地的なものとなった。