“闪电战”的梦想破灭了，使德军无法对德国战场发动全面进攻，希特勒被迫采取集中进攻的战略，他把目光投向了斯大林格勒。

希特勒的如意算盘是先攻占斯大林格勒，占领这个重要的战略要地和战略物资基地，然后向北进攻莫斯科，对莫斯科形成钳形攻势。

为了缓解斯大林格勒的压力，9月3日上午，苏军第1集团军发动了反攻，但只前进了几千米就被德军拦住了。

斯大林格勒的德军有50多个师，500辆坦克，1700门大炮和迫击炮。在争夺这座城市的战斗中，德军在人数和武器上都占有优势。

很快，这座城市的战斗达到了白热化，德国人迫切地想要靠近市中心。苏军似乎在节节败退。它每分钟都在失去力量。然而，在斯大林格勒人民的支持与配合下，苏军有了很强的战斗意志。德军只要继续前进，就会遭到顽强的抵抗，付出沉重的代价。

经过连续13天的战斗，9月25日，德军占领了城市南部和市中心的部分地区，并向伏尔加河以南推进。几乎每一个渡口都被德军火力控制。斯大林格勒成为战场，历史上最大规模的巷战在这里发生。

随着时间的推移，敌人的补给会越来越困难，恶劣的天气会给他们带来很大的困难。

10月中旬，当德军的进攻停止时，斯大林格勒前线的所有各方都接到了停止一切进攻行动的命令。这些命令详细说明了如何安排冬季防御，如何建造防御工事，如何在支援点储存食物和弹药。与此同时，苏军正在秘密调动部队，准备发动进攻。

1942年11月19日上午7时30分，轰隆隆的炮声宣告西南集团军和顿河集团军已开始进攻德军，从而拉开了苏军反攻的序幕。

1943年1月10日，苏军用5000门火炮轰击被包围的德军，随后是坦克和步兵的猛烈进攻。德军的撤退变成了一场无序的逃跑，留下了数千具被雪和炮灰掩埋的尸体。6天之内，德国的头寸又缩水了一半。

到1月25日，超过10万名德国人被杀、受伤或被俘。苏军将包围圈缩小到南北长20公里，东西宽3.5公里的区域。

2月2日，被围困的德军投降，全军覆没。为期200天的斯大林格勒战役以苏联红军的英勇胜利而告终。斯大林格勒战役标志着苏德战争和第二次世界大战的转折点。从此苏军开始进入战略反击阶段，德军逐渐走向末路。