德军中央集团军群拥有强大的战略预备队，战役爆发以后不断增援莫德尔的第九集团军，先后有5个装甲师和1个摩步师也奉命驰援。相比之下，斯大林格勒的保卢斯第6集团军就没有这么幸运了。
进攻斯大林格勒！
1942年8月19日，德军调动21万兵力对斯大林格勒发动了第一次攻击。保卢斯率领的德军第6集团军在斯大林格勒城下与苏军进行战斗。德军与苏军在斯大林格勒城外进行拉锯战。
9月2日，保卢斯的德军第6集团军与南面的德军第4装甲军会合，对斯大林格勒形成半圆圈包围。德军向斯大林格勒发动了第二次攻击。守城军民不怕流血牺牲，守住了阵地。为减轻斯大林格勒压力，西北面顿河战线的苏军发动对德军阵地的进攻，牵制德军。
9月12日，德军以14个师的兵力发动了第三次攻击，从南、北、西三面紧逼斯大林格勒，部分德军已渗入到市区。德军欢欣若狂，柏林的报纸刊出醒目标题: 斯大林格勒已陷落。德军高兴得太早了，战争史上空前的巷战争、肉搏战开始了!苏军把兵力分成战斗小组、突击组，打击进入市区的德军。
在战场上曾经发挥重要作用的德军坦克，在市区巷战中派不上用场，却成为苏军反坦克炮攻击目标。德军的第三次攻击一直持续到9月26日，德军伤亡3万余人，斯大林格勒还没有攻下。
10月14日，德军强行发动第四次攻势。在经过5小时狂轰滥炸后，德军的5个步兵师、2个装甲师，向只有5千米纵深的苏军防线发起猛攻。德军遇到了苏军西伯利亚师的顽强抵抗，粉碎了德军上百次进攻。苏军官兵的浴血奋战为朱可夫嬴得了时间。朱可夫在伏尔加河东岸悄悄地集结了50万兵力，而德军一无所知，依然在西岸发动一次次进攻，德军在持续4个月的攻势中，伤亡已达到70万。天王星行动
1942年11月13日，斯大林批准了朱可夫和华西列夫斯基拟制的反攻计划，并亲自给这个计划取代号为“天王星行动”，这与针对德军中央军群的“火星行动”相呼应。
